Принцип работы автоматического самоочищающегося фильтра со щелевыми фильтрующими элементами

Автоматических самоочищающийся фильтр со щелевыми фильтрующимися элементами представляет собой вертикальный аппарат, разделенный на три части (рис. 1). В нижнюю часть фильтра поступает очищаемая жидкость через входной патрубок. Там же расположен вращающийся коллектор устройства промывки, отводящий промывочную воду к штуцеру с дисковым затвором с электроприводом. В центральной части, установлены щелевые фильтрующие элементы V-образного профиля (рис. 2). Выход очищенной жидкости происходит через патрубок выхода. В верхней части расположено коромысло с прижимными втулками, обеспечивающими перекрытия фильтрующих элементов во время промывки (рис. 3).

Рис. 1. Устройство фильтра

Рис. 2. Щелевые фильтрующие элементы

Рис. 3. Коромысло с прижимными втулками

В качестве фильтрующей поверхности в составе фильтра используется щелевая решетка. Щелевой фильтрующий элемент осуществляет фильтрацию воды и технических жидких сред от механических примесей путем задержания частиц, крупнее, чем ширина щели фильтрующего элемента, вследствие которого уменьшается площадь поверхности фильтрации, через которую проходит жидкость, тем самым позволяя улавливать еще более мелкие взвешенные частицы. Благодаря конструкции решетки, выполненной из V-образного профиля, над соседними острыми кромками щели образуется фильтровальный мостик (так называемый эффект Коберли). Мостик, состоящий из частиц меньшего размера ширины щели, удерживает мелкие и крупные частицы от проникновения внутрь фильтрующего элемента, образуя область, препятствующую засорению (рис. 4).Очищаемая жидкость поступает через входной патрубок в нижнюю часть фильтра, поднимается по внутренним полостям фильтрующих элементов и заполняет верхнюю часть фильтра. При достижении рабочего давления начинается процесс фильтрации, при котором очищаемая жидкость под давлением проходит сквозь щели фильтрующих элементов изнутри – наружу. При этом частицы механических загрязнений остаются на ровной внутренней поверхности фильтроэлемента. По мере забивания фильтрующих элементов возрастает разница давлений на входе и выходе из фильтрующей установки. При достижении заданного перепада давления, определяемого по показаниям датчиков, начинается процесс промывки фильтроэлементов обратным потоком. Срабатывает система автоматики и мотор-редуктор поворачивает вал-коллектор. При повороте вала прижимные втулки коромысла перекрывают верхние отверстия фильтрующего элемента с отсечением их от полости крышки с загрязненной жидкостью. В тоже время отверстия во втулках совмещаются с нижними отверстиями фильтрующих элементов, при этом коллектор обеспечивает свободный отвод промывочной жидкости из нижней части фильтроэлемента к закрытому шаровому крану. На автоматическую систему управления поступает сигнал о совмещении, и электропривод открывает дисковый затвор на патрубке обратной промывки. При открытии затвора давление внутри фильтроэлементов (стоящих под промывкой), резко снижается, т. к. линия промывки находится под атмосферным давлением. Часть очищенной жидкости из центральной камеры фильтра, где в данный момент давление рабочее, устремляется через щели фильтроэлемента, стоящего под промывкой, внутрь, смывая накопившиеся загрязнения в коллектор и далее через открытый затвор, в трубопровод обратной промывки. Процесс очистки продолжается по кругу до завершения полного цикла промывки. Более тяжелые примеси, осевшие в нижней части фильтра, смываются в дренаж путем открытия ручного затвора на дренажном патрубке при техническом обслуживании.

Рис. 4. Схема образования фильтровального мостика

Процессу фиксирования частиц на поверхности фильтрующего элемента способствует невысокая скорость течения жидкости в щелях фильтрующего элемента, которую обеспечивает конструкция рабочей поверхности. За счет плавного сужения щели эффективность промывки фильтроэлемента возрастает с нарастанием скорости потока.