專利名稱：多段過濾裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于分離混合在所過濾的流體介質(zhì)中的材料的系統(tǒng)，例如 用于發(fā)電站的水凈化。
背景技術：
己知用于液體凈化的徑向過濾器(radial filter),在其圓柱形容器中放置 有中心分布的腔，以及填充有疏松的吸附劑的、同軸且彼此間隔一定距離 分布的環(huán)形過濾腔(節(jié)段)(參見版權證書SU1816474, B01D24/08， 5/23/1993)。由于該過濾器是多段的，其密集性高于每一容器內(nèi)具有一個過濾器節(jié) 段的過濾裝置，其中所述過濾器節(jié)段具有選擇性過濾初始介質(zhì)和節(jié)段選擇 性再生的功能。然而，為了對該過濾器進行維修，需要中斷過濾過程。由于在各過濾 器之間存在空間，并且在過濾器維修期間所維修過濾器內(nèi)的所有過濾段都 不能工作，因此，為了確保過濾的連續(xù)性，必須保留過濾器以相應降低過 濾器密集性。在技術實質(zhì)和所得結果上與本發(fā)明最接近的是用于分離混合在所過濾 的流體介質(zhì)中的材料的多段過濾裝置，其包含彼此連接的多個節(jié)段以及置 于節(jié)段內(nèi)的吸附劑，其中在每一節(jié)段內(nèi)設有引入(bringing)和移出(removing) 的空腔(參見版權證書SUN^ 1346193、 D01D25/06、 23/10/1987)。所述過濾裝置制成為多塊的形式，并且包含多個節(jié)段和過濾元件(吸附 劑)，在這些節(jié)段內(nèi)設有用于引入和用于移出的空腔，其中所述節(jié)段具有將 各節(jié)段彼此連接的元件，此外每一節(jié)段具有外殼，而過濾元件具有封閉形 式(環(huán))，且以與壁間隔一定距離的方式安裝在外殼內(nèi)，引入通道與位于過濾 元件和外殼壁之間的空腔連接，而移出通道與過濾元件內(nèi)的空腔連接，且 在每一通道中都安裝有閥門。所述設計使得能交替地去除(例如，為了維修
或再生)，以及替換所述過濾器的各節(jié)段而無需停止其他節(jié)段中的過濾，并 且由于減少了再生或維修期間同時不能工作的過濾元件數(shù)目而再次提升過濾裝置的密集性。然而，在該設計中，通過置換(displacement)進行的通道 連接和脫離不能滿足達到通道在各節(jié)段的工作位置的接合緊密性。此外， 在一個節(jié)段中有大量帶閥門的通道降低了指定過濾裝置的生產(chǎn)適應性，并 且為了確保預設的強度(例如抗內(nèi)壓強度)，沿周邊具有接合點的平行六面體 形式的節(jié)段外殼的設計需要相當?shù)牟牧蠌姸?material-intensive)。 上述過濾裝置的共同缺陷是 吸附劑的工作體積(working volume)的封閉形式(所述吸附劑在其內(nèi) 部關閉了入口空腔和出口空腔，且其本身被出口空腔或入口空腔所包圍)需 要很大的環(huán)形空腔體積來調(diào)準(alignment)過濾正面(on front of a filtration)的 介質(zhì)的速度，并且這會降低裝置的密集性；*改變各節(jié)段的連接方案的構造的復雜性，例如，在周期性運作(過濾 周期-再生周期)的裝置的多級過濾中，其中在所述周期性運作中關閉以進行 第一級節(jié)段的再生，而其再生后打開作為最后一級； 不能應用于半連續(xù)方式的過濾(分批將大量吸附劑從過濾節(jié)段移入 再生節(jié)段，再移回)，相比在周期性運作的裝置上進行的過濾，半連續(xù)方式 過濾在許多情況下具有最佳的技術和經(jīng)濟參數(shù)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提高過濾裝置的密集性和生產(chǎn)適應性。 所實現(xiàn)的過濾裝置的技術效果是減小其質(zhì)量和尺寸，并提高其工作可 靠性。所提到的問題得以解決且達到了所述技術效果，因為用于分離混合在 所過濾的流體介質(zhì)中的材料的多段過濾裝置包含多個節(jié)段，以及位于所述 節(jié)段中的吸附劑，所述節(jié)段彼此連接并且每一節(jié)段內(nèi)設有用于引入和用于 移出的空腔，此外所述節(jié)段具有相同的尺寸，并且每一節(jié)段均制成具有六 角形底面和成對地平行且相同的壁的棱柱狀，所述節(jié)段的底面形成了所述 裝置的兩個互相平行的底壁(butts' wall),所述節(jié)段彼此鄰接從而使得分隔 兩個相鄰節(jié)段的側(cè)壁為兩者共有，并且所有壁彼此剛性連接。
在節(jié)段內(nèi)設置的用于引入和用于移出的空腔可位于吸附劑工作體積的 外部。節(jié)段壁可制成兩個相對的片，在所述片之間放置有加強件和/或填料， 以使這些片彼此緊固。在形成裝置底壁之一的節(jié)段底面上可形成開口(hatches)。 至少兩個相鄰節(jié)段由至少一個穿過分隔所述節(jié)段的側(cè)壁設置的通道彼 此連接。所述裝置可具有支持體，此外至少一個支持體被制成容器。 所述裝置可由3個、6個、10個或15個節(jié)段組成，其中所述節(jié)段的底面中心以l、 2、 3或4步的底面中心間距排列成行，形成等邊三角形。通常，工業(yè)過濾裝置是一組通過管線連接，且位于工業(yè)建筑內(nèi)的過濾器。裝置成本對其生產(chǎn)能力的比率取決于生產(chǎn)適應性以及裝置的密集性，其中裝置的密集性可表征為吸附劑工作體積對裝置在建筑物內(nèi)所占空間體積的比率。所述裝置的高密集性首先來源于使過濾器之間的空間最小，并且減少 再生或維修期間同時不能工作的節(jié)段的數(shù)目。其次，與原型相比密集性也得到提高，因為用于引入和用于移出所過 濾介質(zhì)的空腔位于吸附劑的工作體積的外部。這種位置減小了這些空腔的 體積，同時保持了校準過濾正面的介質(zhì)的速度。例如，在裝置底壁的垂直 位置，節(jié)段內(nèi)吸附劑的工作體積可占據(jù)垂直側(cè)壁之間的所有空間，而保持 在吸附劑外部的空腔則占據(jù)了最小的具有三角形底面的棱柱形式的體積， 其分布過濾正面的介質(zhì)的裝置內(nèi)水壓損失最小。在這種情況下,由于所述 節(jié)段的多層設置，過濾正面(filtering front)的面積對建筑物(premises)面積的 比率也顯著提高。再次，所述節(jié)段的底面形成了裝置的兩個平行底壁，使得不僅能減小 裝置與建筑物的平面壁或地面之間的距離至最小，并且在某些情況下能夠 使用該裝置作為墻壁或地面，g卩，不僅能提高裝置的密集性，還能夠減小 總的材料消耗。裝置生產(chǎn)的高度適應性來源于節(jié)段尺寸的同一性使得結構元件具有一 致性。 該過濾裝置各節(jié)段之間不能相互移動，實現(xiàn)了各節(jié)段接合的可靠性， 以及改變各節(jié)段連接方案的簡便性，使得能將連接各節(jié)段的通道數(shù)量減至 最低，并且對于節(jié)段底面內(nèi)的通道能夠使用標準的管線接頭和標準的管線加強件(armature)。這也可以提高裝置的生產(chǎn)適應性。所述節(jié)段為具有六角形底面的棱柱形式，使得與和本發(fā)明最接近的裝 置相比，能夠在預設的節(jié)段體積條件下減小節(jié)段側(cè)壁的寬度，并且因此能 夠在保持預設強度(例如，抗內(nèi)壓強度)的條件下減少各節(jié)段間隔壁的材料消 耗。為了降低裝置的生產(chǎn)成本，可將所述壁制成兩個相對的片，其中在所 述片之間放置加強件和/或填料以將這些片彼此緊固。由于用于引入和用于移出所過濾介質(zhì)的空腔位于吸附劑工作體積的外 部，使得能夠組織所過濾介質(zhì)與吸附劑之間的反向運動，從而提供半連續(xù) 過濾。因此，本裝置的特點是高密集性、通道接合的可靠性、生產(chǎn)適應性和 改變節(jié)段連接方案的簡便性、較少的材料消耗以及對半連續(xù)過濾的適用性?？稍谛纬裳b置底壁之一的節(jié)段底面內(nèi)形成用于節(jié)段維修(例如更換吸附 齊U)的開口。開口的單側(cè)設置減小了沒有開口的那個底壁的維修區(qū)，即減小 了裝置占用的空間并提高了密集性。如果沒有必要改變某些節(jié)段的連接方案，那么至少兩個相鄰節(jié)段可以 通過至少一個穿過分隔它們的側(cè)壁的通道來相互連接。這可以減少建筑物 內(nèi)的管線所占據(jù)的空間。所述裝置可具有多個支持體，此外至少一個支持體可制成容器。使用 這些用于再生介質(zhì)的容器可以降低對獨立設置的與過濾裝置相連的容器的 需求，即從整體上提高過濾系統(tǒng)的密集性。可以選擇這些容器的形式，從 而最大程度地減小裝置外部輪廓在建筑物內(nèi)的空間。所述裝置可由3個、6個、10個或15個節(jié)段構成，其中所述節(jié)段的底 面中心以1、 2、 3或4步的底面中心間距排列成行，形成等邊三角形。通 過這種裝置可以在建筑物中構建具有高密集性復雜形式的復雜過濾系統(tǒng)。


圖1示意性地顯示了所述的過濾裝置。
在附圖中，顯示了周期性運作的，從上至下過濾的多段過濾裝置垂直 剖面圖，其用于通過離子交換進行水的凈化。
具體實施方式
所述節(jié)段的底面和每一節(jié)段的兩個側(cè)壁是垂直的。切面與底面平行。 帶箭頭的虛線顯示了連接各節(jié)段底面內(nèi)的通道的管線，以及位于過濾器之 間的管線，并顯示了所過濾介質(zhì)在這些管線中的運動。單箭頭顯示了這些 介質(zhì)通過所述節(jié)段側(cè)壁內(nèi)的通道的運動。在該裝置中包括了-由兩個第一步節(jié)段(1)和一個第二步節(jié)段(2)構成的陽離子過濾器，在這 些節(jié)段中包含有陽離子交換劑(exchanger) (3);由兩個第一步節(jié)段(4)和一個第二步節(jié)段(5)構成的陰離子過濾器，在這 些節(jié)段中包含有陰離子交換齊U(anionite) (6);由包含機械吸附劑(8)的節(jié)段(7)構成的機械過濾器。所述裝置具有支持體(9)，其制成用于再生介質(zhì)的容器。這些支持體建 立在地面(10)上。對于關閉節(jié)段以用于吸附劑再生的情況，可將相應位置的管線連接到 包括在其他相同裝置內(nèi)的其他相同節(jié)段的管線上。 所述裝置的工作方式如下。所過濾介質(zhì)(如水)通過并聯(lián)的管線流入陽離子過濾器第一步的兩個節(jié) 段(l)的上部。在第一步的陽離子交換劑(3)中凈化后，水由節(jié)段(l)的底部通 過側(cè)壁內(nèi)的通道流入陽離子過濾器第二步的節(jié)段(2)的上部。在第二步的陽 離子交換劑(3)中凈化后，水由節(jié)段(2)的底部通過并聯(lián)的管線流入陰離子過 濾器第一步的兩個節(jié)段(4)的上部。在陰離子交換劑(6)中凈化后，水由節(jié)段 (4)的底部通過側(cè)壁內(nèi)的通道流入陰離子過濾器第二步的節(jié)段(5)的上部。在 第二步的陰離子交換劑(6)中凈化后，水由節(jié)段(5)的底部通過管線流入機械 過濾器的節(jié)段(7)的上部。在機械吸附劑(8)中凈化后，凈化水由節(jié)段(7)的底 部流到消費者處。為了進行任一節(jié)段內(nèi)的吸附劑的再生，該節(jié)段必須從所過濾介質(zhì)的管 線中斷開。如果必須連續(xù)過濾，所過濾介質(zhì)可以流入與被斷開節(jié)段并聯(lián)的 其他相同裝置的相同節(jié)段，以替代該被斷開的節(jié)段。之后，以計算得到的 量將再生介質(zhì)輸入從所過濾介質(zhì)斷開的節(jié)段內(nèi)。當再生介質(zhì)供應停止時， 對再生的節(jié)段進行清洗，去除殘余的再生介質(zhì)。將清洗后的節(jié)段再次連接 到所過濾介質(zhì)的管線上。工業(yè)應用性本發(fā)明可用于機械工程、電力工業(yè)和需要分離混合的介質(zhì)、以及凈化 液態(tài)介質(zhì)的其他工業(yè)。
權利要求
1、用于分離混合在所過濾流體介質(zhì)中的材料的多段過濾裝置，其包括多個節(jié)段以及位于所述節(jié)段中的吸附劑，所述節(jié)段彼此連接并且每一節(jié)段內(nèi)都設有用于引入和用于移出的空腔，其特征在于所述節(jié)段具有相同的尺寸，并且每一節(jié)段均制成具有六角形底面和成對地平行且相同的壁的棱柱狀，所述節(jié)段的底面形成了所述裝置的兩個互相平行的底壁，所述節(jié)段彼此鄰接從而使得分隔兩個相鄰節(jié)段的側(cè)壁為兩者共有，并且所有的壁彼此剛性連接。
2、 權利要求1的裝置，其特征在于設置在節(jié)段內(nèi)的用于引入和用于移出 的空腔位于吸附劑的工作體積的外部。
3、 權利要求l的裝置，其特征在于所述節(jié)段的壁制成兩個相對的片，在 所述片之間放置有加強件和/或填料，以使這些片彼此緊固。
4、 權利要求1的裝置，其特征在于在形成所述裝置的底壁之一的節(jié)段底 面內(nèi)形成開口。
5.權利要求1的裝置，其特征在于至少兩個相鄰節(jié)段由至少一個穿過分 隔它們的側(cè)壁設置的通道彼此連接。
6、 權利要求1的裝置，其特征在于所述裝置具有支持體，此外至少一個 支持體制成為容器。
7、 權利要求1的裝置，其特征在于所述裝置由3個、6個、10個或15 個節(jié)段構成，其中所述節(jié)段的底面中心以1、 2、 3或4步的底面中心間距排 列成行，形成等邊三角形。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于分離混合在可過濾流體介質(zhì)中的材料的系統(tǒng)，例如用于發(fā)電廠中凈化水的系統(tǒng)。本發(fā)明中用于分離混合在可過濾流體介質(zhì)中的材料的過濾裝置包含多個節(jié)段，以及置于這些節(jié)段中的吸附劑，這些節(jié)段彼此連接并且其內(nèi)具有用于供料的空腔和用于移出的空腔，其中所述節(jié)段具有相同的尺寸并且每一節(jié)段均為具有六角形底面和成對相似且平行的面的棱柱形式，所述節(jié)段的底面形成了所述裝置的兩個互相平行的底壁，所述節(jié)段以分隔兩個相鄰節(jié)段的側(cè)壁為兩者共有的壁的方式彼此鄰接，并且所有所述壁彼此剛性連接。所述發(fā)明使得能夠通過增加每單位所述裝置在生產(chǎn)空間中占據(jù)體積中的吸附劑體積來降低所述裝置的單位性能的成本。
文檔編號B01D24/12GK101400421SQ200780008888
公開日2009年4月1日 申請日期2007年4月2日 優(yōu)先權日2006年4月14日
發(fā)明者M·Y·庫德里亞夫采夫 申請人:M·Y·庫德里亞夫采夫