RU85834U1

RU85834U1 - Non-pressure filter

Info

Publication number: RU85834U1
Application number: RU2009111125/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Анатольевич Дикарев
Original assignee: Михаил Анатольевич Дикарев
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2009-08-20

Abstract

1. Безнапорный фильтр, характеризующийся тем, что он содержит корпус с фильтрующим материалом, внутри которого размещены вертикально ориентированные трубы подвода фильтруемой жидкости и отвода отфильтрованной жидкости, и переливную трубу с дренажным патрубком, при этом трубы подвода фильтруемой жидкости снабжены подающими распределительными элементами, размещенными вдоль труб подвода фильтруемой жидкости, а трубы отвода отфильтрованной жидкости снабжены принимающими распределительными элементами, размещенными вдоль труб отвода отфильтрованной жидкости, причем трубы отвода отфильтрованной жидкости подсоединены к отсасывающему насосу. ! 2. Безнапорный фильтр по п.1, характеризующийся тем, что переливная труба центрально установлена в корпусе, трубы подвода фильтруемой жидкости равномерно распределены вдоль периметра корпуса, а трубы отвода жидкости размещены вокруг переливной трубы. ! 3. Безнапорный фильтр по п.1, характеризующийся тем, что каждый из принимающих распределительных элементов труб отвода жидкости размещен напротив соответствующего ему подающего распределительного элемента соответствующей трубы подвода фильтруемой жидкости. ! 4. Безнапорный фильтр по п.1, характеризующийся тем, что принимающие распределительные элементы труб отвода жидкости размещены относительно подающих распределительных элементов в шахматном порядке. ! 5. Безнапорный фильтр по п.1, характеризующийся тем, что трубы подвода фильтруемой жидкости подсоединены к клапану, регулирующему верхний уровень жидкости в корпусе, а выход отсасывающего насоса подключен к клапану, регулирующему нижний уровень жидкости над фильт�1. A pressure-free filter, characterized in that it comprises a housing with filter material, inside of which vertically oriented pipes for supplying the filtered liquid and drainage of the filtered liquid are placed, and an overflow pipe with a drainage pipe, while the pipes for supplying the filtered liquid are equipped with feed distribution elements located along filtered fluid inlet pipes, and filtered fluid outlet pipes are provided with receiving distribution elements located along the outlet pipes from filtered liquid, and pipes for draining the filtered liquid are connected to the suction pump. ! 2. The pressure-free filter according to claim 1, characterized in that the overflow pipe is centrally installed in the housing, the supply pipe of the filtered fluid is evenly distributed along the perimeter of the housing, and the pipe drain fluid is placed around the overflow pipe. ! 3. The pressure-free filter according to claim 1, characterized in that each of the receiving distribution elements of the liquid discharge pipes is placed opposite the corresponding feeding distribution element of the corresponding pipe for supplying the filtered liquid. ! 4. The pressure-free filter according to claim 1, characterized in that the receiving distribution elements of the pipes of the fluid outlet are placed relative to the supply distribution elements in a checkerboard pattern. ! 5. The pressure-free filter according to claim 1, characterized in that the pipes for supplying the filtered fluid are connected to a valve that controls the upper level of the liquid in the housing, and the outlet of the suction pump is connected to a valve that regulates the lower level of the liquid above the filter

Description

Полезная модель относится к водоочистной и водоподготовительной технике и может быть использована для очистки воды в коммунальном хозяйстве и системах промышленных предприятий.The utility model relates to water purification and water treatment equipment and can be used for water purification in utilities and industrial systems.

Известно устройство для очистки воды, содержащее корпус, выполненный в виде колодца с крышкой, размещенный над крышкой корпуса сборник очищенной воды с отводящим патрубком, проходящую через сборник очищенной воды трубу подачи воды в корпус, соединенную с трубопроводом ввода очищаемой воды в воздухоотделитель и осадкосборник (Патент РФ №2046105, МПК C02F 1/52, 1995 (аналог)).A device for water purification is known, comprising a casing made in the form of a well with a lid, a purified water collector with a discharge pipe located above the casing cover, a water supply pipe passing through the purified water collector into the casing connected to the pipeline for introducing purified water into the air separator and sediment collector (Patent RF №2046105, IPC C02F 1/52, 1995 (analogue)).

Известен фильтр безнапорный для очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных частиц, содержащий герметичный контейнер с решетчатым дном, на котором установлен корпус фильтра, разделенный на две сообщающиеся через решетчатое дно секции, заполненные сорбентом, при этом одна из секций имеет патрубок для подачи очищаемой воды, а другая - патрубок для отвода очищенной воды. (Патент РФ №2118948, МПК C02F 3/04, 1998 (аналог)).Known non-pressure filter for treating wastewater from oil products and suspended particles, containing a sealed container with a trellised bottom, on which a filter housing is installed, divided into two sections communicating through the trellised bottom, filled with a sorbent, while one of the sections has a pipe for supplying purified water, and the other is a pipe for draining purified water. (RF patent №2118948, IPC C02F 3/04, 1998 (analog)).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является безнапорный фильтр, содержащий корпус, лотки, коллектор, трубы подвода и отвода жидкости, дренажную систему и фильтрующий слой, причем дренажная система и фильтрующий слой выполнены в виде установленных на дне корпуса фильтроблоков из пористого полимербетона, развитая поверхность фильтрования которых размещена в основном в вертикальном направлении.(Патент №2055630, МПК В01D 25/26, 1996 (прототип)).The closest in technical essence to the claimed one is a pressureless filter containing a housing, trays, a collector, pipes for supplying and discharging liquids, a drainage system and a filter layer, the drainage system and the filter layer being made in the form of porous polymer concrete filter units mounted on the bottom of the housing, developed surface filtering which is located mainly in the vertical direction. (Patent No. 2055630, IPC B01D 25/26, 1996 (prototype)).

Недостатком известной конструкции безнапорного фильтра является его ограниченная возможность увеличения скорости фильтрации.A disadvantage of the known design of the pressure-free filter is its limited ability to increase the filtration rate.

При создании полезной модели решалась задача расширения арсенала безнапорных фильтров.When creating a useful model, the problem of expanding the arsenal of pressureless filters was solved.

Технический результат заключается как в расширении арсенала безнапорных фильтров, так и в увеличении скорости фильтрации без усиления корпуса фильтра.The technical result consists in both expanding the arsenal of pressureless filters and increasing the filtration rate without reinforcing the filter housing.

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что безнапорный фильтр характеризуется тем, что, согласно полезной модели, он содержит корпус с фильтрующим материалом, внутри которого размещены вертикально ориентированные трубы подвода фильтруемой жидкости и отвода отфильтрованной жидкости, и переливную трубу с дренажным патрубком, при этом трубы подвода фильтруемой жидкости снабжены подающими распределительными элементами, размещенными вдоль труб подвода фильтруемой жидкости, а трубы отвода отфильтрованной жидкости снабжены принимающими распределительными элементами, размещенными вдоль труб отвода отфильтрованной жидкости, причем трубы отвода отфильтрованной жидкости подсоединены к отсасывающему насосу.The specified technical result is achieved due to the fact that the pressure-free filter is characterized by the fact that, according to the utility model, it comprises a housing with filter material, inside which vertically oriented pipes for supplying the filtered liquid and drainage of the filtered liquid are placed, and an overflow pipe with a drainage pipe, while the supply of the filtered fluid is equipped with feed distribution elements located along the supply pipes of the filtered fluid, and the pipes of the filtered fluid with are equipped with receiving distribution elements arranged along the pipes for draining the filtered fluid, the pipes for draining the filtered fluid being connected to the suction pump.

При этом согласно полезной модели, переливная труба центрально установлена в корпусе, трубы подвода фильтруемой жидкости равномерно распределены вдоль периметра корпуса, а трубы отвода жидкости размещены вокруг переливной трубы.Moreover, according to the utility model, the overflow pipe is centrally installed in the housing, the filtered fluid supply pipes are evenly distributed along the housing perimeter, and the fluid removal pipes are arranged around the overflow pipe.

При этом согласно полезной модели, каждый из принимающих распределительных элементов труб отвода жидкости размещен напротив соответствующего ему подающего распределительного элемента соответствующей трубы подвода фильтруемой жидкости.Moreover, according to the utility model, each of the receiving distribution elements of the liquid discharge pipes is placed opposite the corresponding feeding distribution element of the corresponding pipe for supplying the filtered liquid.

При этом согласно полезной модели, принимающие распределительные элементы труб отвода жидкости размещены относительно подающих распределительных элементов в шахматном порядке.Moreover, according to the utility model, the receiving distribution elements of the liquid discharge pipes are staggered relative to the supplying distribution elements.

При этом согласно полезной модели, трубы подвода фильтруемой жидкости подсоединены к клапану, регулирующему верхний уровень жидкости в корпусе, а выход отсасывающего насоса подключен к клапану, регулирующему нижний уровень жидкости над фильтровальным материалом.Moreover, according to the utility model, the pipes for supplying the filtered liquid are connected to a valve that controls the upper level of the liquid in the housing, and the outlet of the suction pump is connected to a valve that regulates the lower level of the liquid above the filter material.

При этом согласно полезной модели, каждый из принимающих распределительных элементов труб отвода жидкости и подающих распределительных элементов труб подвода фильтруемой жидкости выполнен в виде щелевого колпачка.Moreover, according to the utility model, each of the receiving distribution elements of the liquid discharge pipes and the supplying distribution elements of the supply pipes of the filtered liquid is made in the form of a slotted cap.

Отличительным признаком заявленного безнапорного фильтра является взаимное расположение подающих и принимающих распределительных элементов труб подвода и труб отвода жидкости, что позволило обеспечить значительное увеличение перепада давления на фильтрующем материале за счет вакуума, создаваемого отсасывающим насосом при сохранении над фильтрующим материалом атмосферного давления и в то же время при стабилизации уровня жидкости над фильтрующим материалом с помощью регуляторов верхнего и нижнего уровня. При увеличенном перепаде давления расход фильтруемой жидкости увеличивается до экономически приемлемых значений, а расходные характеристики приближаются к расходным характеристикам напорных фильтров, сохраняя свое главное преимущество: легкий и недорогой корпус, которому не надо выдерживать большое избыточное давление, что особенно существенно для фильтров на большие расходы.A distinctive feature of the declared non-pressure filter is the relative position of the supply and receiving distribution elements of the supply pipes and the liquid drain pipes, which made it possible to significantly increase the pressure drop across the filter material due to the vacuum created by the suction pump while maintaining atmospheric pressure over the filter material and at the same time stabilization of the liquid level above the filter material using the regulators of the upper and lower levels. With an increased pressure drop, the flow rate of the filtered fluid increases to economically acceptable values, and the flow characteristics approach the flow characteristics of pressure filters, while maintaining their main advantage: a light and inexpensive housing that does not have to withstand high overpressures, which is especially important for filters at high costs.

Полезная модель поясняется описанием конкретного примера ее выполнения и прилагаемыми чертежами, где на:The utility model is illustrated by a description of a specific example of its implementation and the accompanying drawings, where:

фиг.1 изображен безнапорный фильтр, общий вид;figure 1 shows a pressure-free filter, General view;

фиг.2 - разрез А-А фиг.1 (взаимное расположение подающих и принимающих распределительных элементов).figure 2 is a section aa of figure 1 (relative position of the supply and receiving distribution elements).

Безнапорный фильтр содержит корпус 1 с фильтрующим материалом 2, внутри которого размещены вертикально ориентированные трубы подвода 3 фильтруемой жидкости и трубы отвода 4 отфильтрованной жидкости, и переливную трубу 5 с дренажным патрубком 6 (фиг.1).The pressure-free filter contains a housing 1 with filter material 2, inside of which vertically oriented pipes for supplying 3 filtered fluid and pipes for draining 4 filtered fluid are placed, and an overflow pipe 5 with a drainage pipe 6 (Fig. 1).

Корпус 1 может иметь традиционную цилиндрическую форму и быть выполнен из полиэтилена или другого подходящего для этого материала, т.е. быть достаточно легким и недорогим.The housing 1 may have a traditional cylindrical shape and be made of polyethylene or other suitable material for this, i.e. be light enough and inexpensive.

Переливная труба 5 установлена в корпусе 1 центрально, а ее дренажный патрубок 6 выведен за пределы корпуса 1.The overflow pipe 5 is installed in the housing 1 centrally, and its drainage pipe 6 is removed outside the housing 1.

Вертикально ориентированные трубы подвода 3 фильтруемой жидкости, например, четыре трубы, как это показано в нашем примере, равномерно распределены вдоль периметра корпуса 1, а трубы отвода 4 отфильтрованной жидкости равномерно распределены вокруг переливной трубы 5.Vertically oriented pipes for supplying 3 filtered fluid, for example, four pipes, as shown in our example, are evenly distributed along the perimeter of the housing 1, and pipes for draining 4 filtered fluid are evenly distributed around the overflow pipe 5.

Как это показано в нашем примере, все трубы подвода 3 фильтруемой жидкости подключены к клапану 7, регулирующему верхний уровень фильтруемой жидкости в корпусе, а все трубы отвода 4 отфильтрованной жидкости подключены к входу отсасывающего насоса 8, выход которого подключен к клапану 9, регулирующему нижний уровень фильтруемой жидкости над фильтрующим материалом 2.As shown in our example, all the pipes for supplying 3 filtered fluid are connected to the valve 7, which regulates the upper level of the filtered fluid in the housing, and all pipes for draining 4 of the filtered liquid are connected to the inlet of the suction pump 8, the output of which is connected to the valve 9 that controls the lower level filtered liquid over the filter material 2.

Трубы подвода 3 фильтруемой жидкости снабжены подающими распределительными элементами 10, размещенными вдоль труб подвода 3 фильтруемой жидкости, а трубы отвода 4 отфильтрованной жидкости снабжены принимающими распределительными элементами 11, размещенными вдоль труб отвода 4 отфильтрованной жидкости.Filtered fluid supply pipes 3 are provided with feed distributing elements 10 located along the filtered fluid supply pipes 3, and filtered fluid discharge pipes 4 are provided with receiving distribution elements 11 located along the filtered liquid discharge pipes 4.

Каждый из принимающих распределительных элементов 11 труб отвода 4 отфильтрованной жидкости может быть размещен, например, напротив соответствующего ему подающего распределительного элемента 10 соответствующей трубы подвода 3 фильтруемой жидкости, как это показано в нашем примере. Кроме того, принимающие распределительные элементы 11 труб отвода 4 отфильтрованной жидкости могут быть размещены относительно подающих распределительных элементов 10, например, в шахматном порядке.Each of the receiving distribution elements 11 of the pipes of the outlet 4 of the filtered liquid can be placed, for example, opposite the corresponding feeding distribution element 10 of the corresponding pipe of the supply 3 of the filtered liquid, as shown in our example. In addition, the receiving distribution elements 11 of the pipes of the outlet 4 of the filtered liquid can be placed relative to the supply distribution elements 10, for example, in a checkerboard pattern.

Каждый из принимающих распределительных элементов 11 труб отвода 4 отфильтрованной жидкости и подающих распределительных элементов 10 труб подвода 3 фильтруемой жидкости может быть выполнен в виде, например, в виде традиционных щелевых колпачков, например, типа ФЭЛ, выпускаемых предприятием ТЭКО-ФИЛЬТР. В самом простом варианте изготовления каждый из принимающих распределительных элементов 11 труб отвода 4 отфильтрованной жидкости и подающих распределительных элементов 10 труб подвода 3 фильтруемой жидкости может быть выполнен в виде сквозного отверстия в соответствующей стенке соответствующей трубы 3 и 4.Each of the receiving distribution elements 11 of the pipes of the outlet 4 of the filtered liquid and the supply of the distribution elements 10 of the pipes of the supply 3 of the filtered liquid can be made in the form, for example, in the form of traditional slotted caps, for example, FEL type, manufactured by TECO-FILTER. In the simplest embodiment, each of the receiving distribution elements 11 of the pipes of the outlet 4 of the filtered liquid and the feeding distribution elements 10 of the pipes of the supply 3 of the filtered liquid can be made in the form of a through hole in the corresponding wall of the corresponding pipe 3 and 4.

Безнапорный фильтр работает следующим образом.The pressureless filter operates as follows.

Корпус 1 безнапорного фильтра с установленными в нем трубами подвода 3 и трубами отвода 4 и уложенным фильтрующим материалом 2 заполняют фильтруемой жидкостью, при этом клапан 7, регулирующий верхний уровень фильтруемой жидкости в корпусе 1, открыт, а клапан 9, регулирующий нижний уровень фильтруемой жидкости над фильтрующим материалом 2, закрыт, отсасывающий насос 8 выключен (вручную или автоматически посредством традиционной системы защиты от так называемого 2 сухого хода).The pressure-free filter housing 1 with the supply pipes 3 and the discharge pipes 4 and the laid filter material 2 installed in it is filled with filtered fluid, while the valve 7, which regulates the upper level of the filtered fluid in the housing 1, is open, and the valve 9, which regulates the lower level of the filtered fluid above filtering material 2, closed, the suction pump 8 is turned off (manually or automatically by means of a traditional system of protection against the so-called 2 dry running).

При достижении уровня фильтруемой жидкости выше минимального открывается клапан 9, регулирующий нижний уровень фильтруемой жидкости над фильтрующим материалом 2, при этом постепенно происходит и заполнение труб отвода 4 отфильтрованной жидкости и отсасывающего насоса 8.When the level of the filtered liquid is above the minimum, the valve 9 opens, regulating the lower level of the filtered liquid above the filter material 2, and gradually the filling pipes 4 of the filtered liquid and the suction pump 8 are gradually filled.

Как только уровень фильтруемой жидкости над фильтрующим материалом 2 станет выше максимально возможного, клапан 7, регулирующий верхний уровень фильтруемой жидкости в корпусе 1, закрывается, предохраняя безнапорный фильтр от переполнения.As soon as the level of the filtered liquid above the filter material 2 becomes higher than the maximum possible, the valve 7, which regulates the upper level of the filtered liquid in the housing 1, closes, protecting the pressure-free filter from overflow.

В то же время, как только отсасывающий насос 8 заполнится отфильтрованной жидкостью, он включается, в трубах отвода 4 отфильтрованной жидкости возникает вакуум, а перепад давления на фильтрующем материале между подающими распределительными элементами 10 и принимающими распределительными элементами 11 значительно увеличивается, достигая 60-70 кПа, т.е. в 12-14 раз. Соответственно возрастает скорость фильтрации, что приводит к тому, что расход фильтруемой жидкости через фильтрующий материал 2 значительно возрастает, в результате чего безнапорный фильтр работает в штатном режиме с большей производительностью при тех же габаритных размерах. Клапан 7, регулирующий верхний уровень фильтруемой жидкости в корпусе 1, и клапан 9, регулирующий нижний уровень фильтруемой жидкости над фильтрующим материалом 2, обеспечивают постоянное нахождение жидкости над фильтрующим материалом 2, регулируя баланс между подачей фильтруемой жидкостью и отводом отфильтрованной жидкости, исключая попадание воздуха в отсасывающий насос 8.At the same time, as soon as the suction pump 8 is filled with the filtered liquid, it turns on, a vacuum appears in the pipes of the filtered liquid 4, and the pressure drop across the filter material between the supply distribution elements 10 and the receiving distribution elements 11 increases significantly, reaching 60-70 kPa , i.e. 12-14 times. Accordingly, the filtration rate increases, which leads to the fact that the flow rate of the filtered liquid through the filter material 2 increases significantly, as a result of which the pressure-free filter operates in the normal mode with higher performance with the same overall dimensions. The valve 7, which regulates the upper level of the filtered liquid in the housing 1, and the valve 9, which regulates the lower level of the filtered liquid above the filter material 2, provide a constant location of the liquid above the filter material 2, adjusting the balance between the flow of the filtered liquid and the discharge of the filtered liquid, eliminating the ingress of air into suction pump 8.

По мере загрязнения фильтрующего материала 2 его сопротивление потоку фильтруемой жидкости возрастает, снижая скорость фильтрации. Безнапорный фильтр переключают на промывку, отключая отсасывающий насос 8 и подавая промывную жидкость в нижнюю часть корпуса 1. Промывная вода снизу поднимается вверх, захватывая загрязнения, и, когда ее уровень станет выше верхнего торца переливной трубы 5, она через дренажный патрубок 6 сольется в канализацию, унося с собой загрязнения с фильтрующего материала. По окончании промывки безнапорного фильтра процесс фильтрации воды возобновляют так, как это описано выше.As the filter material 2 becomes contaminated, its resistance to the flow of the filtered liquid increases, reducing the filtration rate. The pressure-free filter is switched to flushing, turning off the suction pump 8 and feeding the flushing liquid to the lower part of the housing 1. The flushing water rises from the bottom, capturing impurities, and when its level rises above the upper end of the overflow pipe 5, it will merge through the drainage pipe 6 into the sewer , taking with itself pollution from the filtering material. At the end of washing the pressure-free filter, the water filtration process is resumed as described above.

Таким образом, технический результат, заключающийся как в расширении арсенала безнапорных фильтров, так и в увеличении скорости фильтрации без усиления корпуса фильтра, достигнут.Thus, a technical result consisting in expanding the arsenal of pressureless filters and in increasing the filtration rate without strengthening the filter housing was achieved.

Claims

1. A pressure-free filter, characterized in that it comprises a housing with filter material, inside of which vertically oriented pipes for supplying the filtered liquid and drainage of the filtered liquid are placed, and an overflow pipe with a drainage pipe, while the pipes for supplying the filtered liquid are equipped with feed distribution elements located along filtered fluid inlet pipes, and filtered fluid outlet pipes are provided with receiving distribution elements located along the outlet pipes from filtered liquid, and pipes for draining the filtered liquid are connected to the suction pump.

2. The pressure-free filter according to claim 1, characterized in that the overflow pipe is centrally installed in the housing, the supply pipe of the filtered fluid is evenly distributed along the perimeter of the housing, and the pipe drain fluid is placed around the overflow pipe.

3. The pressure-free filter according to claim 1, characterized in that each of the receiving distribution elements of the liquid discharge pipes is placed opposite the corresponding feeding distribution element of the corresponding pipe for supplying the filtered liquid.

4. The pressure-free filter according to claim 1, characterized in that the receiving distribution elements of the pipes of the fluid outlet are placed relative to the supply distribution elements in a checkerboard pattern.

5. The pressure-free filter according to claim 1, characterized in that the pipes for supplying the filtered liquid are connected to a valve that controls the upper level of the liquid in the housing, and the outlet of the suction pump is connected to a valve that controls the lower level of the liquid above the filter material.

6. The pressure-free filter according to claim 1, characterized in that each of the receiving distribution elements of the liquid discharge pipes and the supplying distribution elements of the supply pipes of the filtered liquid is made in the form of a slotted cap.