180028. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyadékok, előnyösen felszíni örvényregenerálásos szűrésére
előréteg felvitele a nyomás, azaz a vákuum pontos szabályozását, továbbá a különböző minőségű szűrési segédanyagok egyidejű alkalmazását igényli. Ismertek továbbá a gyertyás szűrők, amelyek zárthengeres tartályban elhelyezett cső alakú szűrőbetétekből állanak. A szűrőbetétek vagy az egyik, vagy mindkét végükön csőkötegfalra vannak erősítve. A szűrőbetéteken a szűrés alatt képződött iszap eltávolítására csak az ellenáram mosás ismeretes. Ennek az a hátránya, hogy a szűrőbetétek felületén képződő filmszerű bevonatot az egyszerű ellenáramú mosás nem képes eltávolítani, ezáltal a szűrőbetétek felületi pórusai néhány szűrési ciklus után elzáródnak és a betéteket a szűrő szétszedése után mechanikai módszerrel, pl. keféléssel kell megtisztítani, vagy ki kell cserélni. Ezenkívül összeállásra hajlamos lepény esetében a visszamosás önmagában nem elegendő a biztonságos reszuszpendáláshoz, vagyis az iszap szuszpenzió formájában történő eltávolításához. Az előrétegezést alkalmazó ismert berendezések megegyeznek abban, hogy nagy szűrési teljesítményt biztosítanak, ugyanakkor az iszapeltávolítást és felületregenerálást csak az üzembiztonság vagy az élettartam rovására tudják megoldani. Találmányunk célja olyan szűrőberendezés és szűrési eljárás kidolgozása, amely a nagy fajlagos szűrési teljesítmény mellett biztonságosan, egyszerűen és olcsón oldja meg az iszap eltávolítását és a szűrőbetétek felületének tisztítását, így ugyanazon szűrőbetétekkel nagy számú szűrési ciklus hajtható végre, és az egyes részciklusok vagy a teljes szűrési ciklus egészében automatizálható. A találmányaink tárgyát képező örvényregenerálásos szűrőberendezést több éves kísérleti munka alapján fejlesztettük ki a gyertyás szűrőtípusból kiindulva. Berendezésünket ábrák segítségével mutatjuk be. Az 1. ábra a szűrőtartály függőleges, 2. ábra a vízszintes metszetét, a 3. ábra a szűrőberendezés technológiai kapcsolási vázlatát mutatja. A szűrőtartály 1 hengeres és 2 kúpos részből áll. Az 1 hengeres rész tetején 3 fedő szolgál a 4 szűrőbetétek befogadására. A fedő felett helyezkedik el az 5 szűrletgyűjtő kamra. A szűrőtartály 1 hengeres részének közepén érintőleges csatlakoztatással 17 csonk található az örvényképző folyadék bevezetésére. A szűrőtartály szimmetriatengelyében található a 6 keverő, amelynek 7 keverőtestje a hengeres és kúpos rész találkozási síkjában a szűrőbetétek alatt helyezkedik el. A szűrő regenerálásakor keletkező iszap 8 csonkon keresztül a kúpos rész alján ürítődik. Ugyancsak a 8 csonkon keresztül történik a szűrendő folyadék bevezetése is. A szűrlet a 9 csonkon távozik a szűrőtartályból. A 4 szűrőbetétek körkörösen, a szűrő méretétől függően több egymásban elhelyezkedő lyukkör mentén találhatók. A szűrőberendezés a 10 és 11 szűrőtartályokból, valamint a szükséges csővezetékekből és elzáró szerelvényekből áll. Szűrési eljárásunk azon a felismerésen alapul, hogy szűrési segédanyag felhasználása esetén is, elsősorban egy-egy szűrési ciklus megkezdése utáni 0—20 percben a kiszűrendő anyag legfinomabb részecskéi képesek áthatolni a szűrési segédanyagból képezett előréteg pórusain. Ezek az áthatolt részecskék a szűrőbetétek felületén egy vékony filmet képeznek, amely a szűrőbetétek tisztítására szolgáló szokásos visszamosatás alatt mint egy visszacsapószelepként viselkednek. Ennek következtében a film a szűrőbetétekről visszamosatással nem távolítható el, és az a szűrési ciklusok számának növekedésével a szűrőbetétek pórusainak teljes elzáródását okozza. Ez megszüntethető oly módon, hogy a visszamosatás alatt a szűrőbetétek közötti térben olyan erős örvénylést keltünk, amely képes a mosófolyadék által kisebb mértékben fellazított film leszakítására a szűrőbetétek felületéről. Az örvénylés létrehozható a nagy sebességű folyadéksugár bevezetésével vagy célszerűbben mechanikai kevertetéssel. A nagy sebességű folyadéksugár alkalmazásánál legkedvezőbb az érintőleges bevezetés 3—10 m/s sebességgel. Mind a vízsugárral, mind a mechanikai keveréssel történő örvénykeltés esetében a szűrőbetéteket a szűrőié 'ben úgy rendezzük, hogy a folyadék forgómozgását minél kevésbé akadályozza. Ehhez a legmegfelelőbb függőleges benyúlású betétek körkörös elhelyezése. Az örvényregenerálás ezen módja biztonságosan eltávolítja a megelőző szűrési ciklus során képződő iszapot, azt homogenizálja, jól folyó szuszpenzióvá alakítja, amelyet a mosófolyadékkal a hengeresen kiképzett szűrőtartályhoz csatlakozó kúpos fenék alján vezetünk el. A szűrési ciklus alatt a kúpos fenék alján — célszerűen az iszapürítő csonkon keresztül — történik a szűrendő folyadék betáplálása. Ily módon a szűrendő folyadék a szűrés teljes időtartama alatt minden szűrőelemhez eljuthat és biztosított az egyenletes vastagságú lepény képződése. A regenerálás idejének csökkentése érdekében az örvényképző folyadéksugár bevezetése vagy a mechanikai keverés a visszamosatás idejének 1/3 részében történik, amely általában 0,5—3 percet jelent. A regenerálás további ideje alatt csak a szűrőbetéteken keresztül ellenár imban bevezetett szűrt vizet alkalmazzuk. Az ellenáramú mosáshoz felhasznált víz térfogatsebessége azonos vagy nagyobb, mint a szűrő szűrt vízre vonatkoztatott teljesítménye. A regenerálás ideje tovább csökkenthető, amennyiben a szűrőtartályt leürítjük. Ilyen módon nem szükséges a mosófolyadék teljes letisztulásáig folytatni a visszamosatást, mivel a leürítés során a még a szűrőtartály belsejében levő lebegő finom szennyeződés legnagyobb részét eltávolítjuk. A leürítést szükség szerint alkalmazzuk. A szűrőtartályok szűrt vízre vonatkoztatott teljesítménye célszerűen, de nem szükségszerűen azonos. A két szűrőt úgy működtetjük, hogy a regeneráláshoz szükséges szűrt vizet a másik szűrővel állítjuk elő, így nincs szükség szűrt víz tároló tartályra. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a szűrési folyamat végén a szűrőbetétek tisztítását a szűrőtartály belsejében vagy nagy sebességű folyadéksugár bevezetésével, vagy mechanikai keveréssel keltett örvényléssel biztosítjuk, miközben a szűrőelemeken keresztül ellenáramban tisztított folyadékot vezetünk be. Az örvénykeltést a regenerálás idejének csak egy része alatt alkalmazzuk, a regenerálást a szűrőbetéteken keresztüli ellenáram visszamosatással és a szűrőtartály leürítésével fejezzük be. A regeneráláshoz szükséges tisztított folyadékot párhuzamosan kapcsolt szűrőben állítjuk elő. Az elmondottak jobb megvilágítására példán mutatjuk be eljárásunkat. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
