ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ

ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ


RU (11) 2023471 (13) C1

(51) 5 B01D24/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5002641/26 
(22) Дата подачи заявки: 1991.07.01 
(45) Опубликовано: 1994.11.30 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Патент Великобритании N 1110558, кл. B 01D 23/10, 1965. 2. Патент СССР N 1625320, кл. B 01D 24/02, 1985. 
(71) Заявитель(и): Куклинский Владимир Владимирович 
(72) Автор(ы): Куклинский Владимир Владимирович 
(73) Патентообладатель(и): Куклинский Владимир Владимирович 

(54) ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ 

Сущность изобретения: фильтрующий элемент содержит проницаемые перегородки и уложенные между ними слои зернистого фильтрующего материала с диаметром гранул, уменьшающимся от перегородок к центральному слою и определенным из соотношений dц/dз= 4,67-5,00 dn/dц = 2,41 и dn+1/dn = 2,41. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области фильтрования, в частности к насадкам для разделения суспензий, находящихся между проницаемыми неподвижными перегородками.

Известна насадка для фильтрования воды (1), характеризующаяся тем, что в нее входит последовательно расположенные слои гранулированного материала, опирающиеся снизу на пористую пластину из оксида алюминия, а сверху ограниченную сеткой, способной удерживать крупные частицы. В направлении от сетки размеры частиц в слоях уменьшаются, а плотность возрастает.

Недостаток технического решения в соответствии с (1) состоит в том, что оно не позволяет производить регенерацию в режиме обратной продувки (промывки) при неизменной структуре слоя, а в режиме псевдоожижения часть мелких частиц слоя может быть утеряна.

Известно техническое решение [2], характеризующееся тем, что фильтрующий элемент содержит между двумя проницаемыми перегородками полидисперсный зернистый классифицированный материал, уложенный таким образом, что диаметр гранул уменьшается от перегородок к центральному слою.

Недостаток [2] состоит в том, что соотношение размеров частиц соседних слоев не регламентировано и величина самых тонких частиц фильтра не соотнесена с величиной задерживаемых частиц. В результате фильтрующий элемент имеет повышенное сопротивление и может в начальный момент фильтрования пропускать очень тонкие частицы.

Целью изобретения является повышение качества разделения суспензий.

Цель достигается тем, что в фильтрующем элементе, содержащем проницаемые перегородки и уложенные между ними слои зернистого фильтрующего материала с диаметром гранул, уменьшающимся от перегородок к центральному слою, диаметры гранул слоев определены из соотношений: dц/dз = 4,67-5,00; dn/dц = 2,41 и dn+1/dn = 2,41, где dц - диаметр гранул центрального слоя, мкм;

dз - диаметр частиц разделяемой суспензии, мкм;

dn - диаметр гранул соседних с центральным слоев, мкм;

dn+1 - диаметр гранул всех последующих слоев, мкм.

На чертеже изображена схема фильтрующего элемента.

Элемент состоит из решеток 1 и боковых стенок 2, объем между которыми заполнен прослойками зернистого материала с разным размером гранул. Они уложены таким образом, что в центре элемента расположены самые мелкие частицы слоя 3, снаружи от них - более крупные частицы слоев 4, 5, размер которых (5) больше ячеек в решетках 1. Слои сжаты между собой решетками 1.

Фильтрующий элемент используется следующим образом.

При разделении частиц суспензии они пропускаются через фильтрующий элемент в направлении, указанном стрелкой. Самые тонкие частицы проходят через все слои и собираются за фильтрующим элементом. Частицы размером более dц/4,67 задерживаются фильтром и при регенерации фильтрующего элемента обратной промывкой возвращаются в исходную систему. После многократных процедур фильтрования-регенерации суспензия разделяется на классы по граничному зерну dц/4,67.

Например, фильтрующий элемент должен разделить частицы суспензии по граничному зерну 10 мкм. Тогда в центральном слое 3 засыпки используют фракции частиц dз = 4,6710 = 46,7 мкм. Принимают размер частиц этой фракции с небольшим запасом 50 мкм.

Размер частиц в соседних с центральным слоем прослойках должен быть равен dц = 2,41-50 = 120,5 мкм. Размер гранул во всех последующих прослойках увеличивается в 2,41 раза: 50 2,41 = 120,5; 120 2,41 = =290 мкм и т. д.

Если наибольший размер частиц в слое 290 мкм, то размер отверстий в решетке принимают 250 мкм, толщину каждой прослойки - не менее 10 di, тогда толщина слоев будет равна: в прослойке 3-500 мкм; в прослойках 4-120,5 20 = 2410 мкм; в прослойках 5 - 290 20 = 5800 мкм общая толщина засыпки 8710 мкм.

Назначение фильтрующего элемента - задерживать частицы суспензии любого заданного граничного размера. Для этого в зернистом слое должны быть созданы каналы нужного сечения.

Из теории аппаратов со стационарным зернистым слоем известно, что свободно засыпанные сферические частицы укладываются с порозностью 0,38-0,395 при числе контактов 8. В таких системах значительная доля структур имеет кубическую укладку (фиг. 2). Из нее следует, что каналы минимального сечения могут быть созданы не только из очень малых сфер. Структура с кубической укладкой обязательно задержит частицы более 0,414 dф. А структура из двух слоев dц и dз (если dз = 0,414 dц) способна задержать частицы размером d = 0,214 dз. При отфильтровывании очень мелких частиц это весьма существенно, так как избавляет от необходимости использования в фильтрующем слое очень мелкой засыпки и большого сопротивления фильтрующего элемента.

Из рассмотренного примера вытекает соотношение dц/dз = 4,67 и dn+1/dn = 2,41.

На практике трудно выдержать размеры частиц в прослойках столь строго, поэтому заявленные соотношения являются минимумом, к которому следует стремиться.

Отклонения от него приводит либо к увеличению сопротивления фильтрующего элемента, либо к проскоку через фильтр граничных частиц, либо к "проваливанию" мелких частиц в структуру более крупных гранул и разрушению исходной системы для фильтрования. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий проницаемые перегородки и уложенные между ними слои зернистого фильтрующего материала с диаметром гранул, уменьшающимся от перегородок к центральному слою, отличающийся тем, что, с целью повышения качества разделения суспензий, диаметры гранул слоев определены из соотношений

= 4,67-5,0;

= 2,41;

= 2,41;

где dц - диаметр гранул центрального слоя, мкм;

dз - диаметр частиц разделяемой суспензии, мкм;

dn - диаметр гранул соседних с центральным слоев, мкм;

dn+1 - диаметр гранул всех последующих слоев, мкм.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru