UA124241C2 - METHOD OF PURIFICATION OF LIQUID FROM MECHANICAL IMPURITIES AND DEVICES FOR ITS IMPLEMENTATION - Google Patents
METHOD OF PURIFICATION OF LIQUID FROM MECHANICAL IMPURITIES AND DEVICES FOR ITS IMPLEMENTATION Download PDFInfo
- Publication number
- UA124241C2 UA124241C2 UAA201903809A UAA201903809A UA124241C2 UA 124241 C2 UA124241 C2 UA 124241C2 UA A201903809 A UAA201903809 A UA A201903809A UA A201903809 A UAA201903809 A UA A201903809A UA 124241 C2 UA124241 C2 UA 124241C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- filter
- liquid
- mechanical impurities
- impurities
- purification
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 2
- 244000005894 Albizia lebbeck Species 0.000 claims 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 17
- 239000010437 gem Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 4
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000012388 gravitational sedimentation Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
- B01D29/13—Supported filter elements
- B01D29/23—Supported filter elements arranged for outward flow filtration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/50—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
- B01D29/56—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in series connection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/62—Regenerating the filter material in the filter
- B01D29/70—Regenerating the filter material in the filter by forces created by movement of the filter element
- B01D29/72—Regenerating the filter material in the filter by forces created by movement of the filter element involving vibrations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/88—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices
- B01D29/90—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for feeding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/22—Directing the mixture to be filtered on to the filters in a manner to clean the filters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/30—Filter housing constructions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D37/00—Processes of filtration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/38—Treatment of water, waste water, or sewage by centrifugal separation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
Винахід належить до очищення води, водних розчинів та інших рідин в газовій, нафтовій, нафтохімічній промисловості, а також може бути використаний для вловлювання дрібнодисперсних фракцій рідкоземельних металів, дорогоцінних і напівкоштовних каменів. Спосіб очищення рідини від механічних домішок полягає в тому, що забруднену рідину подають на фільтрувальні елементи, причому періодично здійснюють регенерацію забрудненого фільтрувального шару шляхом його промивання та видалення зважених домішок. При цьому здійснюють попереднє очищення багатофазного потоку шляхом подачі його через перфоровану перегородку, після чого потік рідини з дрібнодисперсними фракціями домішок через вертикальну подавальну трубу і розташований зверху під гострим кутом підвідний патрубок тангенціально подають на динамічно гладку поверхню фільтропакета, а очищення фільтрувального шару здійснюють шляхом контрольованої вертикальної вібрації, під дією якої дрібнодисперсні фракції механічних домішок накопичуються в приграничному шарі навколо фільтропакета без прилипання на його поверхні. При цьому малоамплітудні коливання здійснюють в діапазоні 1…1000 мкм з частотою від 5 Гц до 80 кГц, а швидкість фільтрації рідини через динамічно гладку фільтрувальну поверхню менше середньої швидкості коливання фільтра уздовж його осі. Також заявлений відповідний пристрій для здійснення заявленого способу. Винахід простий в експлуатації, надійний та забезпечує 99,99 % очищення води від дрібнодисперсних фракцій механічних домішок.The invention relates to the purification of water, aqueous solutions and other liquids in the gas, oil, petrochemical industry, and can also be used to capture fine fractions of rare earth metals, precious and semiprecious stones. The method of purification of the liquid from mechanical impurities is that the contaminated liquid is fed to the filter elements, and periodically carry out the regeneration of the contaminated filter layer by washing it and removing suspended impurities. At the same time carry out preliminary cleaning of a multiphase stream by its giving through a perforated partition then the stream of liquid with fine fractions of impurity through a vertical giving pipe and the inlet branch pipe located from above at an acute angle is tangentially given on a dynamically smooth surface of vibration, under the action of which fine fractions of mechanical impurities accumulate in the boundary layer around the filter package without sticking to its surface. The low-amplitude oscillations are carried out in the range of 1… 1000 μm with a frequency from 5 Hz to 80 kHz, and the filtration rate of the liquid through a dynamically smooth filter surface is less than the average oscillation velocity of the filter along its axis. Also claimed is a suitable device for carrying out the claimed method. The invention is easy to operate, reliable and provides 99.99% purification of water from fine fractions of mechanical impurities.
Description
Винахід належить до очищення води, водних розчинів та інших рідин в газовій, нафтовій, нафтохімічній промисловості, а також може бути використаний в гірничодобувній промисловості для вловлювання дрібнодисперсних фракцій рідкоземельних металів, дорогоцінних і напівкоштовних каменів.The invention relates to the purification of water, aqueous solutions, and other liquids in the gas, oil, and petrochemical industries, and can also be used in the mining industry to capture finely dispersed fractions of rare earth metals, precious and semi-precious stones.
Відомий спосіб очищення технологічної рідини від механічних домішок і плаваючого рідкого середовища |патент ВО Мо 2626833 СІ, МПК ВО1О0 17/028, ВО1О 21/02, СО2Е 1/40, публ. 02.08.2017 бюл. Мо 22)|, який включає попереднє змішування в гомогенізаторі забрудненої технологічної рідини та частини очищеної технологічної рідини в змішувачі, в якому струмені, що очищуються, і частини чистої технологічної рідини спрямовані назустріч один одному з рівним поперечним перерізом в місці зіткнення струменів. Далі суміш подають по дифузору шириною, рівною внутрішній ширині відстійника, і висотою, що забезпечує ламінарний режим течії тонкого плоского шару суміші. Очищення технологічної рідини від механічних домішок і плаваючого рідкого середовища здійснюють шляхом гравітаційного осадження механічних домішок і спливання рідкого плаваючого середовища з тонкого плоского шару.A known method of cleaning process fluid from mechanical impurities and floating liquid medium | patent VO Mo 2626833 SI, МПК ВО1О0 17/028, ВО1О 21/02, СО2Е 1/40, publ. 02.08.2017 Bull. Mo 22)|, which includes preliminary mixing in the homogenizer of the contaminated process fluid and part of the cleaned process fluid in the mixer, in which the jets being cleaned and parts of the clean process fluid are directed towards each other with an equal cross-section at the point of collision of the jets. Next, the mixture is fed through a diffuser with a width equal to the inner width of the sump and a height that ensures a laminar flow regime of a thin flat layer of the mixture. Purification of process fluid from mechanical impurities and floating liquid medium is carried out by gravitational sedimentation of mechanical impurities and floating liquid floating medium from a thin flat layer.
Недоліками цього способу є те, що ефективність процесу очищення технологічної рідини недостатня для дрібнодисперсних фракцій механічних домішок від 100 мкм і нижче, а також неконтрольованість процесу гравітаційного осадження.The disadvantages of this method are that the efficiency of the technological liquid purification process is insufficient for the finely dispersed fractions of mechanical impurities from 100 μm and below, as well as the uncontrollability of the gravitational sedimentation process.
Відомий пристрій для очищення рідких вуглеводнів (патент РФ Мо 2199371, МПК ВОТО 35/06, публ. 27.02.2003 бюл. Мо 6), який містить корпус з вхідними та вихідними патрубками, фільтропакетами, магнітним екраном у вигляді стрижнів, забезпечених щітками з приводом у верхній частині корпусу, другим коаксіально розташованим фільтропакетом, циліндром- роздільником і міжфазним поплавком з конічними пробками.A well-known device for cleaning liquid hydrocarbons (patent RF Mo 2199371, MPK VOTO 35/06, publ. 27.02.2003 Bull. Mo 6), which contains a housing with inlet and outlet nozzles, filter packs, a magnetic screen in the form of rods equipped with brushes with a drive in the upper part of the case, a second coaxially arranged filter pack, a separator cylinder and an interphase float with conical plugs.
Основний недолік конструкції такого пристрою полягає в тому, що робота пристрою в умовах, коли необхідне високоякісне очищення води недостатньо ефективна. Крім цього, він має велику металоємність, а для очищення щіток і магнітів необхідно часто зупиняти роботу пристрою.The main disadvantage of the design of such a device is that the operation of the device in conditions where high-quality water purification is required is not efficient enough. In addition, it has a large metal capacity, and to clean the brushes and magnets, it is necessary to stop the operation of the device often.
Найближчим до запропонованого винаходу є спосіб і пристрій очищення води від зважених домішок (патент Мо ВО 2665511 С1, МПК ВОТО 24/06, ВО10 24/16, СО2Е 1/00, публ. 30.08.2018 бюл. Мо 25).The closest thing to the proposed invention is the method and device for purifying water from suspended impurities (patent Mo VO 2665511 C1, IPC VOTO 24/06, VO10 24/16, СО2Е 1/00, publ. 08/30/2018 Bull. Mo 25).
Зо Спосіб полягає в тому, що фільтрування здійснюють шляхом подачі забрудненої води в нижню частину фільтра всередину фільтрувальних елементів у вигляді перфорованих трубок, проходження води через отвори перфорованих трубок, їх зовнішній фільтрувальний шар і вихід очищеної води через вертикальні перфоровані відвідні трубки, що розміщені в суцільному об'ємі фільтруючого завантаження мікропорошку, періодично здійснюють регенерацію забрудненого фільтруючого шару мікропорошку шляхом подачі суміші води зі стисненим повітрям через розмивні сопла в його верхній шар і подачі забрудненої та очищеної води в якості промивних вод відповідно через подавальні фільтрувальні елементи і відвідні трубки, а створені зважені домішки і частинки мікропорошку направляють за допомогою промивних вод у верхню частину корпусу, де видаляють зважені домішки, а регенерований мікропорошок повертають в суцільний об'єм фільтруючого завантаження.The method consists in the fact that filtering is carried out by supplying contaminated water to the lower part of the filter inside the filter elements in the form of perforated tubes, passing water through the holes of the perforated tubes, their outer filter layer and the output of purified water through vertical perforated outlet tubes placed in a continuous volume of micropowder filter load, periodically perform regeneration of the contaminated filter layer of micropowder by feeding a mixture of water and compressed air through washing nozzles into its upper layer and supplying contaminated and purified water as washing water, respectively, through the supply filter elements and outlet tubes, and created weighted impurities and particles of micropowder are directed with the help of washing water to the upper part of the case, where suspended impurities are removed, and the regenerated micropowder is returned to the continuous volume of the filter load.
Пристрій для здійснення такого способу включає циліндричний корпус, днище і кришку, трубну дошку, на якій вертикально розташовані фільтрувальні елементи у вигляді перфорованих трубок, трубопровід для подачі забрудненої води (вхідний патрубок), трубопровід для відводу очищеної води (вихідний патрубок). В корпусі розміщений фільтруючий матеріал у вигляді суцільного об'єму фільтруючого завантаження мікропорошку, в якій вертикально встановлені фільтрувальні елементи у вигляді перфорованих трубок з покриттям у вигляді полімерної сітки. Фільтрувальні елементи і вертикальні перфоровані відвідні трубки попарно суміжні між собою і рівномірно розміщені на відстані фільтруючого шару. Над верхнім шаром мікропорошку встановлений патрубок для подачі суміші води та повітря для розмиву мікропорошку в режимі регенерації (патрубок для промивання). У верхній частині корпусу встановлена кільцева камера з патрубком для видалення зважених домішок, яка сполучається з внутрішнім об'ємом циліндричного корпусу через вікна, які затягнуті полімерною сіткою.The device for implementing this method includes a cylindrical body, a bottom and a cover, a pipe board on which filter elements in the form of perforated tubes are vertically arranged, a pipeline for supplying contaminated water (input pipe), a pipeline for removing purified water (outlet pipe). The filter material is placed in the housing in the form of a continuous volume of filter loading of micropowder, in which filter elements are vertically installed in the form of perforated tubes with a coating in the form of a polymer mesh. Filter elements and vertical perforated outlet tubes are adjacent to each other in pairs and are evenly spaced at the distance of the filter layer. Above the top layer of micropowder, a nozzle is installed for supplying a mixture of water and air for washing the micropowder in the regeneration mode (flushing nozzle). An annular chamber with a nozzle for removing suspended impurities is installed in the upper part of the housing, which communicates with the internal volume of the cylindrical housing through windows that are tightened with a polymer mesh.
Недолік цього винаходу полягає в тому, що використовується мікропорошок, який засмічує пристрій при регенерації, при цьому до кінця промити його всередині пристрою неможливо, а полімерна сітка буде постійно забиватися, що обмежує періодичність роботи пристрою. Крім цього, пристрій має високу питому металоємність та низьку пропускну здатність, а використання способу не може забезпечити гарантоване очищення від дрібнодисперсних фракцій від 1,0 до 10 мкм. Виходячи з вищесказаного, винахід є витратним, ненадійним і має маленький термін служб.The disadvantage of this invention is that micropowder is used, which clogs the device during regeneration, while it is impossible to completely rinse it inside the device, and the polymer mesh will be constantly clogged, which limits the periodicity of the device. In addition, the device has a high specific metal capacity and low throughput, and the use of the method cannot provide guaranteed cleaning from fine fractions from 1.0 to 10 microns. Based on the above, the invention is expensive, unreliable and has a short service life.
Задачею винаходу, що пропонується, є створення простого, надійного, нескладного в експлуатації високоефективного способу для очищення рідин від механічних домішок і пристрою для його здійснення.The task of the proposed invention is to create a simple, reliable, easy-to-use highly effective method for cleaning liquids from mechanical impurities and a device for its implementation.
Для вирішення поставленої задачі пропонується спосіб очищення рідини від механічних домішок, який полягає в тому, що з метою збільшення міжрегенераційного періоду і запобігання накопичення твердих частинок на фільтрувальній поверхні фільтропакета з динамічно гладкою поверхнею, жорстко закріпленому на металевому каркасі, передаються малоамплітудні коливання в діапазоні 1...1000 мкм вібратором з частотою від 5Гц до 80кГц, при цьому швидкість фільтрації рідини через динамічно гладку фільтруючу поверхню менше середньої швидкості коливання фільтра уздовж його осі і задовольняє співвідношенню Мт о» УФ, де Мт - лінійна окружна швидкість рідини, Ме - швидкість фільтрації рідини. З метою збільшення повноти відділення частинок розміром 1-5мкм поверхню фільтропакета періодично очищують динамічними коливаннями в примежовому шарі за допомогою ультразвукових випромінювачів.To solve the problem, a method of cleaning the liquid from mechanical impurities is proposed, which consists in the fact that in order to increase the inter-regeneration period and prevent the accumulation of solid particles on the filter surface of a filter pack with a dynamically smooth surface, rigidly fixed on a metal frame, low-amplitude oscillations in the range of 1 are transmitted. ..1000 μm by a vibrator with a frequency from 5Hz to 80kHz, while the speed of liquid filtration through a dynamically smooth filtering surface is less than the average speed of filter oscillation along its axis and satisfies the ratio Mt o» UV, where Mt is the linear circumferential speed of the liquid, Me is the filtration speed liquid In order to increase the completeness of the separation of particles with a size of 1-5 μm, the surface of the filter pack is periodically cleaned by dynamic oscillations in the boundary layer with the help of ultrasonic emitters.
Пристрій для здійснення способу очищення рідин від механічних домішок складається з верхньої і нижньої частин. Нижня частина корпусу включає циліндричну порожнину, яка має розташований тангенціально під перфорованою перегородкою вхідний патрубок з регульованим перерізом, та конічну порожнину, що має збірник, який складається з двох відсіків: для збору механічних домішок і для збору механічних домішок, вловлених на фільтропакеті. Верхня частина корпусу є циліндричною і містить коаксіально розташований на перфорованому металевому каркасі фільтропакет, верхній кінець якого на пружній підвісці прикріплений до кришки, по колу якої встановлені ультразвукові випромінювачі, а нижній - жорстко з'єднаний з вібратором. Через встановлену над перфорованою перегородкою нижньої частини корпусу подавальну трубу та встановлений під кутом підвідний патрубок забезпечується тангенціальний вхід рідини в кільцеву порожнину верхньої частини корпусу. Вихід чистої рідини здійснюється з фільтропакета через вихідний патрубок, що розміщений у конічній порожнині.The device for implementing a method of cleaning liquids from mechanical impurities consists of upper and lower parts. The lower part of the housing includes a cylindrical cavity, which has an inlet nozzle with an adjustable section located tangentially under a perforated partition, and a conical cavity, which has a collector, which consists of two compartments: for collecting mechanical impurities and for collecting mechanical impurities caught on the filter pack. The upper part of the housing is cylindrical and contains a filter bag coaxially located on a perforated metal frame, the upper end of which is attached to the cover on a spring suspension, around which ultrasonic emitters are installed, and the lower end is rigidly connected to the vibrator. Through the supply pipe installed above the perforated partition of the lower part of the housing and the supply pipe installed at an angle, the tangential entry of liquid into the annular cavity of the upper part of the housing is ensured. The output of clean liquid is carried out from the filter pack through the outlet pipe located in the conical cavity.
Відмінністю заявленого винаходу від відомого рівня техніки можна вважати такі ознаки: рідина, що очищується, під гострим кутом зверху надходить в кільцеву порожнину з тангенціальною швидкістю, наприклад 1,5 м/с, чим забезпечується окружний рух рідини по всій довжині циліндричного фільтропакета і змив по дотичної механічних домішок та підтриманняThe difference of the claimed invention from the known state of the art can be considered the following features: the liquid to be cleaned enters the annular cavity at an acute angle from above with a tangential speed, for example 1.5 m/s, which ensures the circular movement of the liquid along the entire length of the cylindrical filter pack and washing along contact with mechanical impurities and maintenance
Зо тангенциальной фільтрації; жорстко закріпленому на металевому каркасі фільтропакета з динамічно гладкою поверхнею передають малоамплітудні коливання в діапазоні 1...1000 мкм з частотою від 5 Гц до 80 кГц за допомогою електромагнітного або механічного вібратора, при цьому швидкість фільтрації рідини через динамічно гладку фільтруючу поверхню менше середньої швидкості коливання фільтра в площині подачі рідини, наприклад, на 0,01 мм/с, тобто Мке » Ме, де Мке - швидкість коливання фільтропакета, а Мф - швидкість фільтрації рідини; вхідна тангенціальна швидкість створює лінійну окружну швидкість рідини з механічними частинками над динамічно гладкою фільтруючою поверхнею, тобто Мт » Уке, де Мт - лінійна окружна швидкість рідини; ультразвукові коливання, що періодично створюють випромінювачами, наприклад, з частотою 25кГц утворюють "звуковий вітер", який видаляє тверді частинки з примежового шару.From tangential filtering; small-amplitude oscillations in the range of 1...1000 μm with a frequency from 5 Hz to 80 kHz are transmitted to the rigidly fixed metal frame of the filter pack with a dynamically smooth surface using an electromagnetic or mechanical vibrator, while the speed of liquid filtration through the dynamically smooth filtering surface is less than the average speed of oscillation of the filter in the liquid supply plane, for example, by 0.01 mm/s, i.e. Mke » Me, where Mke is the speed of oscillation of the filter pack, and Mf is the speed of liquid filtration; the input tangential velocity creates a linear circumferential velocity of the liquid with mechanical particles over a dynamically smooth filtering surface, i.e. Mt » Uke, where Mt is the linear circumferential velocity of the liquid; ultrasonic oscillations periodically created by emitters, for example, with a frequency of 25 kHz, form a "sonic wind" that removes solid particles from the boundary layer.
Таким чином, забезпечується 99,9995 очищення води від дрібнодисперсних фракцій механічних домішок.Thus, 99.9995 water purification from finely dispersed fractions of mechanical impurities is ensured.
Для пояснення суті винаходу на фіг. 1 зображений загальний вигляд пристрою для очищення рідин від механічних домішок, на фіг.2 - вид пристрою збоку, на фіг. З - вид пристрою зверху, на фіг.4 - верхня частина пристрою в розрізі.To explain the essence of the invention in fig. 1 shows a general view of the device for cleaning liquids from mechanical impurities, in Fig. 2 - a side view of the device, in Fig. C - top view of the device, in Fig. 4 - the upper part of the device in section.
Корпус пристрою складається з нижньої і верхньої частин.The body of the device consists of the lower and upper parts.
Нижня частина корпусу складається з циліндричної порожнини 1, яка має тангенціальний вхідний патрубок 2 для входу рідини, і конічної порожнини 3. Верхня частина 4 циліндричної порожнини 1 з'єднана з подавальною трубою 5, в яку потік рідини надходить через перфоровану перегородку б. Конічна порожнина З має вихідний патрубок 7 для виходу очищеної води з фільтропакета 8, збірник 9, що складається з відсіку для збору механічних домішок і відсіку для збору механічних домішок, уловлених на фільтропакеті 8, дренажний патрубок 10, через який забезпечується вихід крупнодисперсної фракції осаду та патрубок 11 для виходу дрібнодисперсного осаду. У верхній частині 4 циліндричної порожнини 1 розташований патрубок 12.The lower part of the body consists of a cylindrical cavity 1, which has a tangential inlet pipe 2 for the entry of liquid, and a conical cavity 3. The upper part 4 of the cylindrical cavity 1 is connected to the supply pipe 5, into which the flow of liquid enters through a perforated partition b. The conical cavity C has an outlet pipe 7 for the output of purified water from the filter bag 8, a collector 9 consisting of a compartment for collecting mechanical impurities and a compartment for collecting mechanical impurities caught on the filter bag 8, a drainage nozzle 10, through which the exit of the coarse sediment fraction is ensured and nozzle 11 for the output of finely dispersed sediment. The nozzle 12 is located in the upper part 4 of the cylindrical cavity 1.
У верхній частині корпусу 13, яка має циліндричну форму, розташований коаксіально підпружинений фільтропакет 8, в нижній частині якого жорстко закріплений вібратор 14. Для перегляду і контролю руху рідини встановлені оглядові вікна 15 і 16, для очищення порової бо структури фільтропакета 8 включений штуцер 17, що використовується як патрубок для промивання для подачі пари регенерації з метою періодичної промивки порової структури фільтроелементів.In the upper part of the body 13, which has a cylindrical shape, a coaxially spring-loaded filter pack 8 is located, in the lower part of which a vibrator 14 is rigidly fixed. Inspection windows 15 and 16 are installed for viewing and controlling the movement of the liquid, and for cleaning the porous structure of the filter pack 8, a fitting 17 is included, which is used as a nozzle for washing for the supply of regeneration steam for the purpose of periodic washing of the pore structure of the filter elements.
Фільтропакет 8 зібраний на перфорованому каркасі 18, який верхнім кінцем закріплений до кришки верхньої частини корпусу 13 на пружній підвісці 19. Нижня частина фільтропакета 8 на фланцях з'єднана з розширювальною камерою 20, в якій жорстко з фільтропакетом 8 з'єднаний вібратор 14.The filter pack 8 is assembled on a perforated frame 18, the upper end of which is fixed to the cover of the upper part of the housing 13 on an elastic suspension 19. The lower part of the filter pack 8 is connected by flanges to the expansion chamber 20, in which the vibrator 14 is rigidly connected to the filter pack 8.
Розширювальна камера 20 через еластичне сальникове з'єднання 21 герметично з'єднана зі штуцером 17. Подавальна труба 5 у верхній частині має плоский підвідний патрубок 22, який під гострим кутом тангенціально подає рідину, що очищується, в кільцеву порожнину зверху між фільтропакетом 8 і корпусом 13, при цьому оптимальний кут подачі рідини 57 ... 457. Верхня частина корпусу 13 впирається в днище 23 конічної порожнини З нижньої частини корпусу, де виконані прорізи для виходу вловленої фільтропакетом 8 дрібнодисперсної фракції в збірник 9.The expansion chamber 20 is hermetically connected to the fitting 17 through an elastic stuffing joint 21. The supply pipe 5 in the upper part has a flat inlet nozzle 22, which at an acute angle tangentially supplies the liquid being cleaned into the annular cavity from above between the filter pack 8 and the housing 13, at the same time, the optimal liquid supply angle is 57 ... 457. The upper part of the housing 13 rests against the bottom 23 of the conical cavity From the lower part of the housing, where slots are made for the exit of the finely dispersed fraction caught by the filter bag 8 into the collector 9.
Для очищення конічної порожнини З передбачений люк 24. Переріз вхідного патрубка 2 регулюється пластиною 25. Вся конструкція закріплена на рамці 26 за допомогою приварених до корпусу опорних майданчиків 27, що приєднані болтами 28 до рамки 26, яка встановлена на опори 29. У кришці верхньої частини корпусу 13 по колу закріплені ультразвукові випромінювачіA hatch 24 is provided for cleaning the conical cavity C. The cross-section of the inlet pipe 2 is regulated by a plate 25. The entire structure is fixed on the frame 26 with the help of support pads 27 welded to the body, which are connected with bolts 28 to the frame 26, which is mounted on supports 29. In the cover of the upper part ultrasonic emitters are fixed around the body 13
ЗО.ZO.
Винахід використовують таким чином.The invention is used as follows.
Потік рідини з механічними домішками від електронасоса під напором надходить через вхідний патрубок 2 в циліндричну порожнину 1 зі швидкістю понад 0,5 м/с. За рахунок віддентрових сил крупнодисперсна фракція механічних домішок затримується перфорованою перегородкою 6 циліндричній порожнині 1 і періодично видаляється через дренажний патрубок 10.The flow of liquid with mechanical impurities from the electric pump under pressure enters through the inlet pipe 2 into the cylindrical cavity 1 at a speed of more than 0.5 m/s. At the expense of oddentary forces, the coarsely dispersed fraction of mechanical impurities is retained by the perforated partition 6 of the cylindrical cavity 1 and is periodically removed through the drainage pipe 10.
Механічні домішки, що за розміром менше отворів в перфорованій перегородці 6, з потоком рідини надходять в подавальну трубу 5 з оглядовими вікнами 15, 16. Потік рідини з дрібнодисперсними фракціями домішок з розрахунковою швидкістю під кутом через підвідний патрубок 22 надходить в кільцеву порожнину верхньої частини корпусу 13 між стінкою і фільтропакетом 8. Швидкість обертання рідини більше швидкості фільтрації, а швидкість вертикальних коливань (вібрацій) від вібратора 14, наприклад електромагнітного, більшеMechanical impurities, which are smaller in size than the holes in the perforated partition 6, with the flow of liquid enter the supply pipe 5 with inspection windows 15, 16. The flow of liquid with finely dispersed fractions of impurities at the calculated speed at an angle through the supply pipe 22 enters the annular cavity of the upper part of the housing 13 between the wall and the filter pack 8. The speed of rotation of the liquid is greater than the speed of filtration, and the speed of vertical oscillations (vibrations) from the vibrator 14, for example electromagnetic, is greater
Зо швидкості фільтрації. В цих умовах дрібнодисперсні фракції механічних домішок накопичуються в примежовому шарі навколо фільтропакета 8 і за рахунок обертання рідини, а також гравітаційних сил осідають в порожнині збірника 9 і видаляються через патрубок 11.From the speed of filtration. Under these conditions, finely dispersed fractions of mechanical impurities accumulate in the boundary layer around the filter pack 8 and due to the rotation of the liquid, as well as gravitational forces, settle in the cavity of the collector 9 and are removed through the nozzle 11.
Ультразвукові випромінювачі 30 в кількості від З до 6 штук розташовані по колу над кільцевою порожниною. Коли в кільцеву порожнину через тангенціальний вхідний патрубок 2 надходить потік рідини по гвинтовій лінії, то при існуванні зон стиснення і розрядження від ультразвуку на поверхні фільтропакета 8 утворюється псевдозріджений шар, який "звуковим вітром" і потоком рідини зноситься вниз до збірника 9. Очищена рідина через порову структуру фільтропакета 8 надходить в його внутрішню порожнину і через патрубок 7 відводиться в ємність збору чистої рідини.Ultrasonic emitters 30 in the number of 3 to 6 pieces are arranged in a circle above the annular cavity. When a liquid stream enters the annular cavity through the tangential inlet pipe 2 along a helical line, when there are zones of compression and discharge from ultrasound on the surface of the filter pack 8, a fluidized layer is formed, which is carried down to the collector 9 by the "sonic wind" and the flow of liquid. The purified liquid through the pore structure of the filter bag 8 enters its inner cavity and is discharged through the nozzle 7 into the container for collecting pure liquid.
Таким чином, співвідношення різноспрямованих вхідної тангенціальної швидкості, швидкості віброколивань фільтропакета і швидкості тангенціальної фільтрації дозволяє забезпечити режим незабрудненості поверхні фільтрації при постійному перепаді тиску за рахунок того, що виключається прилипання і накопичення механічних домішок на поверхні фільтропакета, тому що механічні частки наближаються до фільтруючої поверхні по дотичній, захоплюються рідиною і не потрапляють у пори фільтра, завдяки чому забезпечується задана тонкість очищення. З потоком рідини через фільтруючий шар можуть проскакувати частинки розміром менше діаметрів порових каналів, тому прискорюють осадження частинок в шламозбірник за допомогою ультразвукових випромінювачів.Thus, the ratio of the unidirectional input tangential speed, the speed of vibration of the filter pack and the speed of tangential filtration allows to ensure the uncontaminated mode of the filtration surface at a constant pressure drop due to the fact that the adhesion and accumulation of mechanical impurities on the surface of the filter pack is excluded, because mechanical particles approach the filter surface by tangent, are captured by the liquid and do not enter the pores of the filter, thanks to which the specified fineness of cleaning is ensured. With the flow of liquid, particles smaller than the diameter of the pore channels can slip through the filter layer, therefore accelerating the deposition of particles in the sludge collector with the help of ultrasonic emitters.
У разі необхідності, регенерація фільтропакета 8 може бути проведена паром через штуцер 17, наприклад при відключенні електрики. До штуцера 17 під'єднують паропровід, закривають крани входу і виходу рідини на фільтрі, відкривають кран зливу шламу з фільтропакета, відкривають кран подачі пари у внутрішню порожнину фільтропакета під тиском 1,0 атм з температурою 110...150 С і протягом 30 хв порова структура фільтропакета очищується на 99,9 95. Пар відключають, повністю зливають залишки шламу зі збірника фільтропакета, кран закривається і фільтр включається в роботу.If necessary, the regeneration of the filter pack 8 can be carried out by steam through the fitting 17, for example, when the electricity is turned off. A steam pipe is connected to the fitting 17, the inlet and outlet valves of the liquid on the filter are closed, the sludge drain valve is opened from the filter bag, the steam supply valve is opened into the inner cavity of the filter bag under a pressure of 1.0 atm with a temperature of 110...150 C and for 30 minutes the pore structure of the filter pack is cleaned to 99.9 95. The steam is turned off, the remaining sludge is completely drained from the filter pack collector, the tap is closed and the filter is put into operation.
Claims (5)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201903809A UA124241C2 (en) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | METHOD OF PURIFICATION OF LIQUID FROM MECHANICAL IMPURITIES AND DEVICES FOR ITS IMPLEMENTATION |
| PCT/UA2019/000123 WO2020209822A1 (en) | 2019-04-12 | 2019-10-15 | Method for removing mechanical impurities from a liquid and device for carrying out same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201903809A UA124241C2 (en) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | METHOD OF PURIFICATION OF LIQUID FROM MECHANICAL IMPURITIES AND DEVICES FOR ITS IMPLEMENTATION |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA124241C2 true UA124241C2 (en) | 2021-08-11 |
Family
ID=72750488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201903809A UA124241C2 (en) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | METHOD OF PURIFICATION OF LIQUID FROM MECHANICAL IMPURITIES AND DEVICES FOR ITS IMPLEMENTATION |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA124241C2 (en) |
| WO (1) | WO2020209822A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115286070B (en) * | 2022-07-21 | 2023-09-29 | 深圳市细微科技有限公司 | Self-cleaning full-house water purifier |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2273572A1 (en) * | 1974-06-07 | 1976-01-02 | Lab | IMPROVEMENTS IN THE TREATMENT OF FLUIDS POLLUTED BY SOLID PARTICLES |
| RU2133135C1 (en) * | 1998-02-16 | 1999-07-20 | Волгоградский государственный технический университет | Filter for separation of suspensions |
| US7166230B2 (en) * | 2002-01-09 | 2007-01-23 | Halvor Nilsen | Apparatus and method for separating and filtering particles and organisms from flowing liquids |
| US7282147B2 (en) * | 2003-10-07 | 2007-10-16 | Phase Inc. | Cleaning hollow core membrane fibers using vibration |
| CN101314489B (en) * | 2008-06-13 | 2014-04-30 | 孙成义 | Rotary column separator |
| RU2503622C1 (en) * | 2012-04-24 | 2014-01-10 | Геннадий Яковлевич Клепиков | Effluents industrial effluents treatment plant |
-
2019
- 2019-04-12 UA UAA201903809A patent/UA124241C2/en unknown
- 2019-10-15 WO PCT/UA2019/000123 patent/WO2020209822A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2020209822A1 (en) | 2020-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4178245A (en) | Filtration method | |
| EP0124863A2 (en) | Method of treating dust-containing gas and apparatus thereof | |
| RU2456055C1 (en) | Device for cleaning fluids in circulation systems | |
| US9789423B2 (en) | Filtration apparatus and method for treating granular filtration medium | |
| UA124241C2 (en) | METHOD OF PURIFICATION OF LIQUID FROM MECHANICAL IMPURITIES AND DEVICES FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| US6365054B1 (en) | Plant for filling containers and a method for operating a plant for filling containers | |
| KR20080102340A (en) | A fiber filter for industry, using ultrasoni | |
| JP2000202435A (en) | Cleaning system | |
| RU54824U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING OIL-CONTAINING WASTE WATERS | |
| RU116372U1 (en) | FILTER CARTRIDGE HYDROCYCLON | |
| KR100606602B1 (en) | The filter system can be cleaning to use ultrasonic vibrations and how to clean it | |
| RU207906U1 (en) | INERTIAL-GRAVITATIONAL MUD FILTER WITH TANGENTIAL WATER SUPPLY | |
| US1763773A (en) | Method of and apparatus for separating solids from liquids | |
| RU2160714C1 (en) | Plant for cleaning water from petroleum products and mechanical admixtures | |
| RU184254U1 (en) | Flotation hydrocyclone | |
| RU208946U1 (en) | Mass transfer apparatus | |
| KR200355755Y1 (en) | The filter system can be cleaning to use ultrasonic vibrations | |
| RU2060785C1 (en) | Method and apparatus for water purification from petroleum products | |
| RU2471714C2 (en) | Method of water purification from suspended particles and device for its realisation | |
| RU2302907C2 (en) | Hydraulic cyclone | |
| RU40015U1 (en) | HYDROCYCLONE | |
| RU115037U1 (en) | VERTICAL INERTIAL FILTER DIPPER | |
| RU2699121C2 (en) | Method for separation of liquid non-uniform disperse systems and installation for implementation thereof | |
| RU115038U1 (en) | FILTER-DIPPER VERTICAL INERTIAL (FGVI) | |
| RU195743U1 (en) | Pressureless separator for fish farming systems |