RU204652U1

RU204652U1 - DEVICE FOR SEPARATING DISPERSIONS

Info

Publication number: RU204652U1
Application number: RU2020133052U
Authority: RU
Inventors: Александр Колотилкин
Original assignee: Клиа Опшенс, Зао
Priority date: 2019-02-25
Filing date: 2020-01-06
Publication date: 2021-06-02
Also published as: LT2019009A; WO2020174292A1; DE212020000081U1; CZ34051U1; LT6730B

Abstract

Полезная модель предназначена для очистки и/или разделения сред во многих отраслях промышленности, в том числе и для очистки воды и водоподготовки. Устройство для разделения дисперсий фильтрованием включает цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально установлен закрепленный на приводном валу электродвигателя цилиндрический вращающийся фильтрующий элемент с перфорированной фильтрующей поверхностью и снабженный трубой с отверстиями для вывода фильтрата из внутренней камеры фильтрующего элемента. Корпус в своей верхней части через патрубок соединен с подводящей магистралью для очищаемой дисперсии, а в нижней соединен с отводящей магистралью для удаления осадка и неотфильтрованной части потока. Верхнее основание цилиндрического корпуса выполнено в виде верхней центрующей пластины, в центре которой через верхний кольцевой опорный элемент установлен приводной вал, на котором непосредственно закреплен вращающийся фильтрующий элемент с возможностью регулирования скорости его вращения. Устройство оснащено конусным блоком сбора фильтрата, отделенным от цилиндрического корпуса нижней центрующей пластиной. В дне фильтрующего элемента установлена выводящая фильтрат труба, поддерживаемая нижним кольцевым опорным элементом, установленным по центру нижней центрующей пластины. Патрубок ввода очищаемой дисперсии соединен с нагнетательным насосом с возможностью повышения давления. Патрубок отвода фильтрата соединен с всасывающим насосом с возможностью понижения давления. Предлагаемое устройство разделения дисперсий может быть использовано в полнопоточном и неполнопоточном режимах фильтрования, особенно при работе с текучими средами, имеющими повышенную вязкость, высокую плотность и/или содержащими пластичные или липкие твердые частицы, а также для текучих сред с высоким (более 10 г/л) содержанием твердых частиц, и обеспечивают надежную самоочистку фильтрующего элемента. 8 з.п. ф-лы, 5 ил., 5 пр.The utility model is intended for purification and / or separation of media in many industries, including water purification and water treatment. The device for separating dispersions by filtration includes a cylindrical housing, inside of which a cylindrical rotating filter element with a perforated filtering surface, fixed on the drive shaft of the electric motor, is coaxially installed and equipped with a pipe with holes for removing the filtrate from the inner chamber of the filter element. The housing in its upper part is connected through a branch pipe to the supply line for the purified dispersion, and in the lower part it is connected to the outlet line for removing sediment and unfiltered part of the stream. The upper base of the cylindrical body is made in the form of an upper centering plate, in the center of which a drive shaft is installed through the upper annular support element, on which a rotating filter element is directly fixed with the possibility of adjusting the speed of its rotation. The device is equipped with a conical filtrate collection unit, separated from the cylindrical body by a lower centering plate. At the bottom of the filtering element, a filtrate discharge pipe is installed, supported by a lower annular support element installed in the center of the lower centering plate. The branch pipe for inlet of the dispersion to be cleaned is connected to the injection pump with the possibility of increasing the pressure. The filtrate outlet is connected to the suction pump so that the pressure can be reduced. The proposed dispersion separation device can be used in full-flow and partial-flow filtration modes, especially when working with fluids having increased viscosity, high density and / or containing plastic or sticky solid particles, as well as for fluids with high (more than 10 g / l ) content of solid particles, and ensure reliable self-cleaning of the filter element. 8 p.p. f-crystals, 5 dwg., 5 ex.

Description

Область техники.The field of technology.

Полезная модель относится к технике разделения жидких неоднородных дисперсных систем, более конкретно - к устройствам с подвижным в процессе фильтрования фильтрующим элементом, а именно - устройству тангенциального динамического фильтрования с самоочищающимся фильтрующим элементом.The utility model relates to the technique of separating liquid inhomogeneous dispersed systems, more specifically to devices with a filtering element moving during filtration, namely, a tangential dynamic filtering device with a self-cleaning filtering element.

Полезная модель предназначена для очистки текучих сред в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, металлургической, судостроительной, текстильной, машиностроительной, химической, пищевой, в сельском хозяйстве и других отраслях, в частности, для очистки воды и водоподготовки.The utility model is intended for cleaning fluids in oil-producing, oil-refining, metallurgical, shipbuilding, textile, machine-building, chemical, food, agriculture and other industries, in particular, for water purification and water treatment.

Известный уровень техники.Prior art.

В традиционных неполнопоточных и полнопоточных фильтрах отделение дисперсных примесей от жидкости производится либо только за счет потока, либо только в результате перемещений фильтрующего элемента относительно потока.In traditional partial-flow and full-flow filters, the separation of dispersed impurities from the liquid is carried out either only due to the flow, or only as a result of the movement of the filter element relative to the flow.

В известных установках разделения фаз неоднородных дисперсных систем поток фильтруемой жидкости или дисперсии обычно подается перпендикулярно фильтрующей поверхности, при этом частицы, соизмеримые или превышающие размер фильтрующей ячейки, попадая в неё, забивают ячейку, в результате чего происходит загрязнение фильтрующего элемента и потеря им фильтрующих свойств. После этого необходима остановка процесса фильтрации и либо замена фильтрующего элемента, либо его очистка.In known devices for phase separation of heterogeneous dispersed systems, the flow of the filtered liquid or dispersion is usually supplied perpendicular to the filtering surface, while particles comparable to or exceeding the size of the filtering cell, getting into it, clog the cell, resulting in the filter element becoming dirty and losing its filtering properties. After that, it is necessary to stop the filtration process and either replace the filter element or clean it.

Для решения этой проблемы были предложены фильтровальные установки с вращающимися фильтрующими элементами, конструкция которых предполагает самоочистку фильтрующих элементов.To solve this problem, filter units with rotating filter elements have been proposed, the design of which assumes self-cleaning of the filter elements.

Известные устройства для разделения фаз неоднородных дисперсных систем (суспензий и эмульсий) с использованием вращающихся фильтрующих элементов с подачей фильтруемого потока на наружную поверхность фильтрующего элемента, как правило, имеют корпус, внутри которого вращается фильтрующий элемент с пористой поверхностью, электрический двигатель, приводящий фильтрующий элемент во вращение, патрубки для ввода фильтруемой жидкости, вывода фильтрата и удаления осадка, подводящие и отводящие магистрали. В некоторых предусмотрены средства для очистки фильтрующего элемента.Known devices for separating the phases of heterogeneous dispersed systems (suspensions and emulsions) using rotating filter elements with the supply of a filtered stream to the outer surface of the filter element, as a rule, have a housing inside which a filter element with a porous surface rotates, an electric motor driving the filter element into rotation, branch pipes for inlet of the filtered liquid, outlet of filtrate and removal of sediment, inlet and outlet lines. Some provide means for cleaning the filter element.

В известных решениях, так или иначе, упомянута перфорированная (пористая) наружная поверхность фильтрующего элемента.In the known solutions, one way or another, the perforated (porous) outer surface of the filter element is mentioned.

Известен самоочищающийся фильтр по патенту RU2067017 от 27.09.1996, представляющий собой вращающийся цилиндрический фильтрующий элемент, на который через сопла под давлением и с большой скоростью по и против направления его вращения с целью турбулизации потока подается фильтруемая среда. Недостатком данного изобретения является сложность конструкции и неустойчивость работы устройства вследствие использования реверсивного движения фильтрующего элемента. Кроме того, использование разнонаправленных потоков жидкости уменьшает их смывающую способность и снижает самоочищаемость фильтрующего элемента.Known self-cleaning filter according to patent RU2067017 from 09/27/1996, which is a rotating cylindrical filter element, which through nozzles under pressure and at high speed in and against the direction of its rotation in order to turbulize the flow, the filtered medium is supplied. The disadvantage of this invention is the complexity of the design and the instability of the device due to the use of the reversible movement of the filter element. In addition, the use of multidirectional fluid flows reduces their washing ability and reduces the self-cleaning of the filter element.

Патент US 4,551,242 от 05.11.1985 (Apparatus for dynamic classification of suspensions of solid bodies in liquids) описывает аппарат для динамического разделения суспензий твердых тел в жидкости, состоящий из цилиндрического корпуса с коническим дном, в котором коаксиально расположен, установленный на полом приводном валу, вращающийся перфорированный цилиндрический элемент, покрытый марлевой сеткой. Фильтруемая суспензия подается в кольцевое пространство между цилиндрическим корпусом и вращающимся цилиндром, покрытым марлевой сеткой. При этом в результате действия центробежных сил, накапливающиеся на поверхности фильтрующего элемента частицы диаметром больше, чем размер ячейки марлевой сетки, отбрасываются к стенке корпуса аппарата, а фильтрат, содержащий частицы диаметром меньше размера ячейки марлевой сетки, поступает внутрь фильтрующего элемента, откуда выводится через полый приводной вал.Patent US 4,551,242 dated 05.11.1985 (Apparatus for dynamic classification of suspensions of solid bodies in liquids) describes an apparatus for the dynamic separation of suspensions of solid bodies in liquids, consisting of a cylindrical body with a conical bottom, in which it is coaxially located, mounted on a hollow drive shaft, rotating perforated cylindrical element covered with gauze mesh. The filtered suspension is fed into the annular space between the cylindrical body and the rotating cylinder covered with gauze. In this case, as a result of the action of centrifugal forces, particles with a diameter greater than the size of the gauze mesh cell accumulating on the surface of the filter element are thrown to the wall of the apparatus body, and the filtrate containing particles with a diameter less than the size of the gauze mesh cell enters the filter element, from where it is discharged through the hollow drive shaft.

Недостатком данной конструкции является недостаточно эффективная самоочистка фильтрующего элемента из-за установленных ребер, с одной стороны увеличивающих турбулентность потока фильтруемой жидкости, а с другой - уменьшающих смывающее воздействие потока на поверхность марлевой сетки. Кроме того, такая конструкция вследствие использования марлевой сетки допускает возможность лишь достаточно грубого фильтрования.The disadvantage of this design is the insufficiently effective self-cleaning of the filter element due to the installed ribs, on the one hand, increasing the turbulence of the flow of the filtered liquid, and on the other hand, reducing the flushing effect of the flow on the surface of the gauze mesh. In addition, this design, due to the use of gauze mesh, allows only a sufficiently coarse filtration.

В патенте US 5,160,633 от 03.11.1992 (Frontal separator system for separating particles from beverage liquids) фильтруемая жидкость также подается на внешнюю поверхность вращающегося фильтрующего элемента. Данная установка рассчитана на фильтрацию соков. Недостатком ее является недостаточная эффективность вследствие подачи фильтруемой жидкости на поверхность фильтрующего элемента сверху. Из-за этого смывание накапливающихся на поверхности фильтрующего элемента твердых частиц происходит неэффективно и полного самоочищения фильтрующего элемента не достигается.In US Pat. No. 5,160,633 from 03.11.1992 (Frontal separator system for separating particles from beverage liquids), the liquid to be filtered is also supplied to the outer surface of the rotating filter element. This unit is designed to filter juices. Its disadvantage is insufficient efficiency due to the supply of the filtered liquid to the surface of the filter element from above. Because of this, the flushing of solid particles accumulating on the surface of the filter element is ineffective and complete self-cleaning of the filter element is not achieved.

В патенте US 5,401,422 от 28.03.1995 (Separation method for solid constituents of a suspension and device for carrying out this method) описан метод и устройство для разделения частиц фотографической суспензии в соответствии с их массой на вращающемся фильтре. В этой конструкции подача фильтруемой жидкости происходит через патрубок, расположенный в нижней части корпуса, а выход - в верхней. Вывод фильтрата происходит через патрубок, находящийся в нижней части фильтрующего элемента. Такая конструкция повышает эффективность фильтрации, однако самоочищение фильтра при этом будет затруднено, поскольку движение жидкости снизу-вверх препятствует удалению твердых частиц от поверхности фильтрующего элемента. В рассмотренном в патенте случае это не является существенным, поскольку устройство применяется для фильтрации фотографических суспензий, содержание отфильтровываемых частиц в которых невелико, а их удельная плотность по сравнению с плотностью воды как минимум в 5 раз выше. В иных условиях, при более высоком содержании твердой фазы, такое направление движения жидкости будет приводить к быстрому засорению фильтрующего элемента.US Pat. No. 5,401,422 dated 03.28.1995 (Separation method for solid constituents of a suspension and device for carrying out this method) describes a method and device for separating photographic suspension particles in accordance with their mass on a rotating filter. In this design, the fluid to be filtered is supplied through a branch pipe located at the bottom of the body, and the outlet - at the top. The filtrate is discharged through a branch pipe located at the bottom of the filter element. This design increases the filtration efficiency, however, self-cleaning of the filter will be difficult in this case, since the movement of the liquid from bottom to top prevents the removal of solid particles from the surface of the filter element. In the case considered in the patent, this is not essential, since the device is used to filter photographic suspensions, the content of filtered particles in which is small, and their specific density compared to the density of water is at least 5 times higher. In other conditions, with a higher solids content, such a direction of liquid movement will lead to a rapid clogging of the filter element.

Наиболее близким по конструкции является Европейский патент EP 1044713 A1 от 01.10.1999 (Method and device for clarifying a liquid flow containing finely divided solids), который описывает устройство, состоящее из цилиндрического корпуса, в котором вращается приводимый в движение электродвигателем пористый фильтрующий элемент, на который по касательной к его поверхности подается фильтруемая жидкость. Жидкость проходит через поры фильтрующего элемента внутрь элемента, поступает в полую выпускную трубу, проходящую по всей высоте фильтрующего элемента, двигается по ней вверх, после чего фильтрат удаляется из верхней части устройства, а накапливающийся в процессе фильтрации на поверхности фильтрующего элемента осадок, по крайней мере, частично смывается с поверхности фильтрующего элементы потоком фильтруемой жидкости.The closest in design is the European patent EP 1044713 A1 dated 01.10.1999 (Method and device for clarifying a liquid flow containing finely divided solids), which describes a device consisting of a cylindrical body in which a porous filter element driven by an electric motor rotates on which, tangentially to its surface, is filtered liquid. The liquid passes through the pores of the filter element inside the element, enters the hollow outlet pipe, which runs along the entire height of the filter element, moves upward along it, after which the filtrate is removed from the upper part of the device, and the sediment accumulated during filtration on the surface of the filter element, at least , is partially washed off from the surface of the filtering elements by the flow of the filtered liquid.

Недостатками известного устройства являются низкая максимальная линейная скорость движения фильтрующего элемента, которая при указанном в патенте диаметре фильтрующего элемента 40 см соответствует 150 оборотам в минуту, что совершенно недостаточно для удаления накапливающихся на поверхности фильтрующего элемента твердых частиц. Именно поэтому на корпусе известного блока фильтрации устанавливаются ультразвуковые излучатели, которые должны обеспечивать стряхивание осадка с фильтрующего элемента, после чего он смывается потоком фильтруемой жидкости и выводится из фильтра. Однако и этого оказывается недостаточно, так как для регенерации фильтрующего элемента в конструкции предусмотрены многочисленные специальные моечные сопла, направленные тангенциально к внешней поверхности фильтрующего элемента и предназначенные для удаления твердых частиц струями моющей жидкости под высоким давлением. Чтобы использовать моечные сопла для регенерации фильтрующего элемента процесс фильтрации должен быть остановлен.The disadvantages of the known device are the low maximum linear speed of the filter element, which, with the diameter of the filter element of 40 cm indicated in the patent, corresponds to 150 rpm, which is completely insufficient to remove solid particles accumulating on the surface of the filter element. That is why ultrasonic emitters are installed on the body of the known filtration unit, which should ensure shaking off the sediment from the filter element, after which it is washed off by the flow of the filtered liquid and removed from the filter. However, even this turns out to be insufficient, since for the regeneration of the filter element, numerous special washing nozzles are provided in the structure, directed tangentially to the outer surface of the filter element and designed to remove solid particles by jets of washing liquid under high pressure. In order to use the washing nozzles to regenerate the filter element, the filtration process must be stopped.

Еще одним недостатком указанной конструкции следует считать широкий патрубок ввода исходной дисперсии, не обеспечивающий точно направленного попадания фильтруемой жидкости по касательной к поверхности фильтрующего элемента, что резко снижает как эффективность фильтрации, так и эффективность самоочистки фильтрующего элемента. Кроме того, такое расположение и форма патрубка ввода фильтруемой жидкости создает в пространстве вокруг фильтрующего элемента встречные потоки, что значительно увеличивает гидродинамическое сопротивление установки в целом. Дополнительные возмущения и сопротивление движению потока жидкости создают имеющиеся на внутренней поверхности корпуса блока фильтрации выступы, сделанные с целью его турбулизации.Another disadvantage of this design should be considered a wide branch pipe for the input of the initial dispersion, which does not provide an accurately directed ingress of the filtered liquid tangentially to the surface of the filter element, which sharply reduces both the filtration efficiency and the efficiency of self-cleaning of the filter element. In addition, such an arrangement and shape of the inlet pipe for the liquid to be filtered creates counter flows in the space around the filtering element, which significantly increases the hydrodynamic resistance of the installation as a whole. Additional disturbances and resistance to the movement of the fluid flow are created by the protrusions on the inner surface of the filtration unit housing, made for the purpose of its turbulence.

В целом предложенная в патенте конструкция оказывается сильно усложненной, хотя и рассчитанной только на осветление фильтруемой жидкости от твердых не пластичных частиц. Указанный диапазон содержания твердой фазы от 1 мг/л до 10 г/л оказывается недостаточным для очистки жидкостей с более высоким содержанием нерастворимых примесей.In general, the design proposed in the patent turns out to be highly complicated, although it is designed only to clarify the filtered liquid from solid non-plastic particles. The specified range of solids content from 1 mg / l to 10 g / l is insufficient for cleaning liquids with a higher content of insoluble impurities.

Кроме того, при движении фильтрата внутри фильтрующего элемента снизу вверх возникает дополнительное сопротивление прохождению фильтрата через поры фильтрующего материала, что в свою очередь требует повышения давления фильтруемой жидкости, подаваемой в корпус фильтрующего устройства.In addition, when the filtrate moves inside the filter element from bottom to top, additional resistance arises to the passage of the filtrate through the pores of the filter material, which in turn requires an increase in the pressure of the filtered liquid supplied to the body of the filter device.

Общими недостатками вышеописанных средств тангенциального динамического фильтрования, среди прочих, являются:The general disadvantages of the above described tangential dynamic filtering means, among others, are:

1. Низкая самоочищаемость фильтрующего элемента, что снижает их производительность.1. Low self-cleaning of the filter element, which reduces their performance.

2. Ограниченная сфера применения описанных устройств, рассчитаных на фильтрование в первую очередь водных дисперсий, т.е. систем с невысокой вязкостью. При повышении вязкости исходных дисперсий их эффективность будет резко снижаться вследствие использования малых скоростей вращения фильтрующего элемента и низких напоров (скоростей подачи) фильтруемых жидкостей или дисперсий - перепад давлений между внешней поверхностью фильтрующего элемента и его внутренним объемом оказывается недостаточным для эффективной работы фильтра.2. The limited scope of application of the described devices, designed for filtration primarily of aqueous dispersions, i. E. systems with low viscosity. With an increase in the viscosity of the initial dispersions, their efficiency will sharply decrease due to the use of low rotation speeds of the filtering element and low heads (feed rates) of filtered liquids or dispersions - the pressure difference between the outer surface of the filtering element and its internal volume turns out to be insufficient for the effective operation of the filter.

3. Быстрое засорение пор фильтрующего элемента при фильтровании дисперсий с пластичными или липкими частицами твердой фазы (например, планктон, частицы краски, бытовые стоки животноводческих и птицеводческих ферм, поселков и т.п.).3. Rapid clogging of the pores of the filter element when filtering dispersions with plastic or sticky particles of the solid phase (for example, plankton, paint particles, household wastewater from livestock and poultry farms, villages, etc.).

4. Нестабильность работы при изменении состава фильтруемой жидкости.4. Unstable operation when changing the composition of the filtered liquid.

5. Ограниченная сфера применения в связи с использованием фильтрующих материалов с небольшим (0,2-5 мкм) размером пор.5. Limited scope due to the use of filter materials with a small (0.2-5 microns) pore size.

6. Необходимость остановки и слива системы в ряде решений при проведении обратной промывки.6. The need to stop and drain the system in a number of solutions when carrying out backwashing.

Кроме того, возникающий в известных устройствах перепад давлений между внешней поверхностью фильтрующего элемента и его внутренним объемом оказывается недостаточным для эффективной работы фильтра. При этом дальнейшее повышение скорости подачи фильтруемой жидкости не будет приводить к улучшению эксплуатационных показателей.In addition, the pressure difference arising in the known devices between the outer surface of the filter element and its inner volume is insufficient for the effective operation of the filter. At the same time, a further increase in the flow rate of the filtered liquid will not lead to an improvement in performance.

Для разделения жидких дисперсных систем с высокой составляющей твердой фазы (до 15%) известные технические решения оказываются непригодными, так как не решают таких проблем, как:For the separation of liquid dispersed systems with a high component of the solid phase (up to 15%), the known technical solutions are unsuitable, since they do not solve such problems as:

- повышение эффективной самоочистки внешней поверхности фильтрующего элемента, что особенно существенно при фильтровании сред с повышенной вязкостью, высоким содержанием твердой фазы (более 10 г/л), высокой пластичностью и/или липкостью частиц твердой фазы;- increasing the effective self-cleaning of the outer surface of the filter element, which is especially important when filtering media with increased viscosity, high solid phase content (more than 10 g / l), high plasticity and / or stickiness of solid phase particles;

- повышение производительности устройства при работе с упомянутыми дисперсными системами;- increasing the productivity of the device when working with the above-mentioned dispersed systems;

- увеличение срока безостановочного процесса фильтрования и отдаление необходимости остановки процесса и слива содержимого установки для очистки фильтрующего элемента;- increasing the period of the non-stop filtering process and removing the need to stop the process and drain the contents of the installation to clean the filter element;

- создание возможности обратной промывки фильтрующего элемента при попадании твердых частиц внутрь пор материала;- creating the possibility of backwashing the filter element when solid particles get inside the pores of the material;

- упрощение конструкции блока фильтрации путем отказа от ультразвуковых излучателей, дополнительных моечных сопл и проч.- simplification of the filtration unit design by rejecting ultrasonic emitters, additional washing nozzles, etc.

Целью предлагаемой полезной модели является повышение эффективности, производительности и устойчивости работы техники для разделения жидких неоднородных дисперсных систем, а также расширение сферы их применения.The purpose of the proposed utility model is to increase the efficiency, productivity and stability of the equipment for the separation of liquid heterogeneous dispersed systems, as well as to expand the scope of their application.

Технической задачей настоящей полезной модели является создание такой фильтрующей системы, в которой предусмотрены меры по повышению эффективности устройства фильтрования, особенно при работе с текучими средами, имеющими (а) повышенную вязкость, (в) высокую плотность и/или (с) содержащими пластичные или липкие твердые частицы, и (d) для текучих сред с высоким (более 10 г/л) содержанием твердых частиц, а также меры для упрощения очистки фильтрующего элемента.The technical task of the present utility model is to create such a filtering system in which measures are provided to increase the efficiency of the filtering device, especially when working with fluids having (a) increased viscosity, (c) high density and / or (c) containing plastic or sticky particulate matter, and (d) for fluids with high (more than 10 g / L) particulate matter, and measures to facilitate cleaning of the filter element.

Сущность полезной модели.The essence of the utility model.

Для решения вышеназванных проблем предлагается техническое решение, охватывающее совокупность признаков, изложенных в пунктах формулы полезной модели.To solve the above problems, a technical solution is proposed that covers the totality of features set forth in the claims of the utility model.

Предлагаемое устройство для разделения дисперсий фильтрованием включает цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально установлен закрепленный на приводном валу электродвигателя цилиндрический вращающийся фильтрующий элемент с перфорированной фильтрующей поверхностью и снабженный трубой с отверстиями для вывода фильтрата из внутренней камеры фильтрующего элемента, где корпус в своей верхней части через патрубок соединен с подводящей магистралью для очищаемой дисперсии, а в нижней соединен с отводящей магистралью для удаления осадка и неотфильтрованной части потока.The proposed device for separating dispersions by filtration includes a cylindrical housing, inside of which a cylindrical rotating filter element with a perforated filtering surface and equipped with a pipe with holes for removing the filtrate from the inner chamber of the filter element is coaxially mounted on the drive shaft of the electric motor, where the housing is connected in its upper part through a branch pipe with a supply line for the purified dispersion, and at the bottom it is connected to a discharge line for removing sediment and unfiltered part of the stream.

В предлагаемом устройстве:In the proposed device:

- верхнее основание цилиндрического корпуса выполнено в виде верхней центрующей пластины, в центре которой через верхний кольцевой опорный элемент установлен приводной вал двигателя, на котором непосредственно закреплен вращающийся фильтрующий элемент с возможностью регулирования скорости его вращения;- the upper base of the cylindrical body is made in the form of an upper centering plate, in the center of which a drive shaft of the engine is installed through the upper annular support element, on which the rotating filter element is directly fixed with the possibility of adjusting the speed of its rotation;

- устройство дополнительно оснащено конусным блоком сбора фильтрата, отделенным от дна цилиндрического корпуса нижней центрующей пластиной;- the device is additionally equipped with a conical filtrate collection unit, separated from the bottom of the cylindrical body by a lower centering plate;

- в дне вращающегося фильтрующего элемента установлена выводящая фильтрат труба, поддерживаемая нижним кольцевым опорным элементом, установленным по центру нижней центрующей пластины, причем противоположный конец упомянутой выводящей фильтрат трубы упирается в дисковый опорный элемент на дне блока сбора фильтрата;- at the bottom of the rotating filtering element, a filtrate discharge pipe is installed, supported by a lower annular support element installed in the center of the lower centering plate, and the opposite end of said filtrate discharge pipe abuts against a disk support element at the bottom of the filtrate collection unit;

- отверстия в выводящей фильтрат трубе выполнены только в пределах блока сбора фильтрата;- holes in the filtrate outlet pipe are made only within the filtrate collection unit;

- патрубок ввода очищаемой дисперсии соединен с нагнетательным насосом с возможностью повышения давления;- the branch pipe for inlet of the dispersion to be cleaned is connected to the injection pump with the possibility of increasing the pressure;

- патрубок отвода фильтрата соединен с всасывающим насосом с возможностью понижения давления.- the filtrate outlet is connected to the suction pump with the possibility of lowering the pressure.

Фильтрующая поверхность фильтрующего элемента предлагаемого устройства выполнена из пористого или ячеистого материала с размером пор/ячеек от 0,2 мкм до 100 мкм.The filtering surface of the filtering element of the proposed device is made of a porous or cellular material with a pore / mesh size from 0.2 μm to 100 μm.

Упомянутые верхний и нижний кольцевые опорные элементы, а также дисковый опорный элемент предлагаемого устройства выполнены с возможностью поддерживать вращение со скоростью до 5000 об/мин, например, в форме блока подшипников.The above-mentioned upper and lower annular support elements, as well as the disc support element of the proposed device, are made with the ability to maintain rotation at a speed of up to 5000 rpm, for example, in the form of a bearing block.

В оптимальном варианте предлагаемого устройства внутренняя поверхность цилиндрического корпуса выполнена со спиральными углублениями, а патрубок ввода выполнен заканчивающимся в виде вертикально расширяющегося щелевидного сопла в стенке корпуса, причем на корпусе фильтрующего устройства могут симметрично располагаться до шести таких щелевидных сопел.In the optimal version of the proposed device, the inner surface of the cylindrical body is made with spiral recesses, and the inlet pipe is made ending in the form of a vertically expanding slotted nozzle in the body wall, and up to six such slotted nozzles can be symmetrically located on the filtering device body.

Глубина упомянутых спиральных углублений не превышает 0,25% радиуса фильтрующего элемента, а высота щели щелевидного сопла патрубка ввода составляет до 10% от высоты фильтрующего элемента.The depth of the mentioned spiral recesses does not exceed 0.25% of the radius of the filtering element, and the height of the slot of the slotted nozzle of the inlet pipe is up to 10% of the height of the filtering element.

Разделение дисперсий фильтрованием с помощью предлагаемого устройства фильтрации осуществляют как в неполнопоточном, так и в полнопоточном режимах; очищаемую дисперсию подают под давлением 120-1013 кПа через одно или несколько щелевидных сопел на вращающийся с возможностью регулирования скорости в интервале 800-5000 об/мин фильтрующий элемент по касательной к его фильтрующей поверхности, причем, попадая на спиральные углубления корпуса, подаваемый поток дополнительно закручивается вокруг фильтрующего элемента навстречу направлению его вращения, двигаясь сверху вниз вместе с неотфильтрованной частью потока; при этом в зазоре между корпусом и фильтрующим элементом создают повышенное давление, а во внутренней камере фильтрующего элемента и блоке сбора фильтрата - разряжение.Separation of dispersions by filtration using the proposed filtering device is carried out both in partial-flow and in full-flow modes; The dispersion to be cleaned is fed at a pressure of 120-1013 kPa through one or more slot-like nozzles to a filter element rotating with the ability to adjust the speed in the range of 800-5000 rpm tangentially to its filtering surface, moreover, falling on the spiral recesses of the housing, the supplied flow is additionally twisted around the filtering element towards the direction of its rotation, moving from top to bottom together with the unfiltered part of the flow; in this case, an increased pressure is created in the gap between the housing and the filtering element, and a vacuum is generated in the inner chamber of the filtering element and the filtrate collection unit.

При работе устройства в неполнопоточном режиме фильтрации соотношение площади сечений патрубка ввода и патрубка выпускного канала подбирают из интервала 10:1-2, причем количество неотфильтрованной части потока не превышает 10-15% объема исходной очищаемой дисперсии.When the device is operating in a partial flow filtration mode, the ratio of the cross-sectional area of the inlet branch pipe and the outlet channel branch pipe is selected from the interval 10: 1-2, and the amount of unfiltered part of the flow does not exceed 10-15% of the volume of the initial purified dispersion.

При работе устройства по настоящей полезной модели, когда целевым продуктом является максимально чистый фильтрат, устройство фильтрования устанавливают вертикально и неотфильтрованную часть потока возвращают для повторения цикла, а в варианте, когда целевым продуктом является осадок, устройство устанавливают под углом, например, 45º, облегчая спуск осадка.When the device operates according to the present utility model, when the target product is the most pure filtrate, the filtering device is installed vertically and the unfiltered part of the stream is returned to repeat the cycle, and in the case when the target product is sediment, the device is installed at an angle, for example, 45 °, facilitating the descent draft.

Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами.The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings.

На фиг.1 представлена принципиальная общая схема фильтрования жидких неоднородных дисперсных систем.Figure 1 shows a schematic general diagram of filtration of liquid inhomogeneous dispersed systems.

На фиг. 2 представлен общий вид устройства для разделения дисперсий (блока фильтрации) по настоящей полезной модели.FIG. 2 shows a general view of the device for separating dispersions (filtering unit) according to the present utility model.

На фиг. 3а иллюстрировано щелевидное сопло патрубка ввода очищаемой дисперсии и схема 3в возникающих потоков внутри корпуса по предлагаемой полезной модели.FIG. 3a illustrates the slit-like nozzle of the branch pipe for introducing the dispersion to be cleaned and the diagram 3c of the emerging flows inside the housing according to the proposed utility model.

На фиг. 4 представлен пример конструкции устройства, предназначенного для фракционирования текучих сред с повышенной вязкостью жидкой фазы и/или высоким содержанием твердой фазы.FIG. 4 shows an example of the design of a device designed for fractionation of fluids with increased viscosity of the liquid phase and / or high solids content.

Общая схема фильтрующей установки (Фиг.1), ключевым элементом которой является предлагаемое устройство разделения дисперсий путем тангенциального динамического фильтрования, включает емкость 1 для фильтруемой среды - очищаемой жидкости или дисперсии; нагнетательный насос 2; подводящую магистраль 3 для фильтруемой среды - очищаемой жидкости или дисперсии; патрубок ввода фильтруемой среды 4 с регулятором давления, позволяющим задавать давление внутри корпуса 17 блока фильтрации 7; выпускной канал 5 с регулируемым дросселем для регулировки сброса осадка и неотфильтрованной части потока; отводящую магистраль 6 для удаления осадка и неотфильтрованной части потока; собственно устройство для разделения дисперсий (далее - блок фильтрации) 7; блок сбора фильтрата 8; патрубок отвода фильтрата 9; отводящую магистраль для фильтрата 10; емкость для сбора осадка и неотфильтрованной части потока 11; всасывающий насос 12, установленный на магистрали, отводящей фильтрат из блока фильтрации 7, создающий разряжение внутри фильтрующего элемента; емкость для сбора фильтрата 13; электродвигатель 14 с приводом с вращения (Фиг. 3в). Патрубок 4 снабжен или соединен со средствами регулирования давления, например, регулируемым дросселем.The general diagram of the filtering installation (Fig. 1), the key element of which is the proposed device for separating dispersions by tangential dynamic filtration, includes a container 1 for the medium being filtered - the liquid or dispersion to be purified; injection pump 2; supply line 3 for the medium to be filtered - the liquid or dispersion to be purified; the inlet pipe for the medium to be filtered 4 with a pressure regulator that allows you to set the pressure inside the housing 17 of the filtration unit 7; outlet channel 5 with an adjustable throttle to regulate the discharge of sediment and unfiltered part of the flow; outlet line 6 for removing sediment and unfiltered part of the stream; the actual device for separating dispersions (hereinafter - the filtering unit) 7; filtrate collection unit 8; filtrate outlet branch pipe 9; the discharge line for the filtrate 10; a container for collecting sediment and unfiltered part of the stream 11; a suction pump 12 installed on the line that removes the filtrate from the filtration unit 7, creating a vacuum inside the filter element; a container for collecting the filtrate 13; electric motor 14 driven from rotation (Fig. 3c). The branch pipe 4 is provided with or connected to pressure control means, for example, an adjustable throttle.

В нижней части корпуса 17 блока фильтрации размещен выпускной канал 5, через который удаляется нефильтрованная часть потока и образовавшийся осадок.In the lower part of the body 17 of the filtration unit there is an outlet channel 5 through which the unfiltered part of the stream and the formed sediment are removed.

Выпускной канал 5 может быть снабжен регулируемым дросселем.The outlet 5 can be provided with an adjustable throttle.

Верхним и нижним основаниями цилиндрического корпуса 17 блока фильтрации служат верхняя 22 и нижняя 23 центрующие пластины с уплотнительными кольцами, уплотнительными манжетами и кольцевыми опорными элементами 24, обеспечивающими плавность и равномерность вращения фильтрующего элемента, например, блоками подшипников. Центрующие пластины обеспечивают герметичность корпуса блока фильтрации и конструкционную отделенность очищаемой жидкости или дисперсии от фильтрата, а также возможность быстрого вращения фильтрующего элемента без возникновения биений.The upper and lower bases of the cylindrical body 17 of the filtration unit are upper 22 and lower 23 centering plates with O-rings, sealing cuffs and annular support elements 24 that ensure smooth and uniform rotation of the filter element, for example, bearing blocks. The centering plates ensure the tightness of the filtration unit body and the structural separation of the liquid or dispersion to be purified from the filtrate, as well as the possibility of rapid rotation of the filter element without the occurrence of beats.

Через уплотнительные манжеты и блок подшипников кольцевые опорные элементы 24 верхней центрующей пластины 22 внутрь корпуса 17 блока фильтрации проходит приводной вал 25, на котором закреплен цилиндрический фильтрующий элемент 18. Приводной вал 25 подсоединен к электродвигателю 14 с возможностью регулировки скорости вращения приводного вала и передает вращение на фильтрующий элемент 18.Through the sealing collars and the bearing block, the annular support elements 24 of the upper centering plate 22, the drive shaft 25, on which the cylindrical filter element 18 is fixed, passes into the housing 17 of the filtration unit. The drive shaft 25 is connected to the electric motor 14 with the possibility of adjusting the rotational speed of the drive shaft and transmits the rotation to filter element 18.

Фильтрующий элемент 18 расположен внутри корпуса 17 блока фильтрации коаксиально ему. При этом расстояние между внутренней поверхностью корпуса блока фильтрации 17 и внешней поверхностью 19 фильтрующего элемента 18 не должно превышать 10% от радиуса фильтрующего элемента. Дном цилиндрического корпуса 17 блока фильтрации 7 служит нижняя центрующая пластина 23, на которой установлен сужающийся книзу конусный блок сбора фильтрата 8 с патрубком 9 отвода фильтрата. Через уплотнительные манжеты и кольцевой опорный элемент - блок подшипников 24 нижней центрующей пластины 23 внутрь блока сбора фильтрата 8 проходит выводящая труба 26 с отверстиями, которая подсоединена ко дну фильтрующего элемента 18. Через выводящую трубу 26 происходит отвод фильтрата из внутренней камеры 20 фильтрующего элемента 18.The filter element 18 is located inside the housing 17 of the filtration unit coaxially thereto. In this case, the distance between the inner surface of the body of the filtration unit 17 and the outer surface 19 of the filtering element 18 should not exceed 10% of the radius of the filtering element. The bottom of the cylindrical body 17 of the filtration unit 7 is a lower centering plate 23, on which a tapering downward conical filtrate collection unit 8 with a filtrate outlet 9 is installed. Through the sealing collars and the annular support element - the bearing block 24 of the lower centering plate 23, the outlet pipe 26 with holes passes inside the filtrate collection unit 8, which is connected to the bottom of the filter element 18. Through the outlet pipe 26, the filtrate is removed from the inner chamber 20 of the filter element 18.

В нижней части блока сбора фильтрата 8 установлен дисковый опорный элемент - блок подшипников 27, обеспечивающий центрирование выводящей трубы 26. Отверстия в выводящей трубе 26 обеспечивают гидравлическую связь фильтрата внутри камеры 20 фильтрующего элемента 18 и блока сбора фильтрата 8, несмотря на их конструкционную автономность.In the lower part of the filtrate collection unit 8, a disk support element is installed - a bearing block 27, which provides centering of the outlet pipe 26. The holes in the outlet pipe 26 provide a hydraulic connection of the filtrate inside the chamber 20 of the filter element 18 and the filtrate collection unit 8, despite their structural autonomy.

Работа устройства.Device operation.

Очищаемую жидкость (дисперсию) нагнетательным насосом 2 по подводящим магистралям 3 под давлением, которое можно регулировать в диапазоне от 120 до 1013 кПа подают к расположенным в верхней части цилиндрического корпуса 17 блока фильтрации одному или нескольким патрубкам ввода 4, заканчивающимся щелевидными соплами 28 в корпусе блока фильтрации. Проходящая через один или несколько патрубков 4 очищаемая жидкость или дисперсия под давлением попадает на расположенный внутри корпуса блока фильтрации 17 коаксиально ему вращающийся фильтрующий элемент 18 и по касательной к его фильтрующей поверхности 19. Кроме того, проходя через щелевидные сопла 28 патрубков ввода 4 и попадая на спиральные углубления 21 на внутренней поверхности корпуса блока фильтрации 17, подаваемый поток закручивается вокруг фильтрующего элемента 18 навстречу направлению его вращения, что дополнительно обеспечивает равномерность попадания очищаемой жидкости на всю внешнюю поверхность 19 фильтрующего элемента и - главное - эффективное смывание осадка с поверхности 19 фильтрующего элемента.The liquid (dispersion) to be cleaned by the injection pump 2 through the supply lines 3 under pressure, which can be adjusted in the range from 120 to 1013 kPa, is supplied to one or more inlet nozzles 4 located in the upper part of the cylindrical body 17 of the filtration unit, ending in slot-like nozzles 28 in the body of the unit filtration. The liquid or dispersion to be purified passing through one or more nozzles 4 under pressure enters the filter element 18 coaxially rotating to it and tangentially to its filtering surface 19. In addition, passing through the slotted nozzles 28 of the inlet nozzles 4 and falling on spiral recesses 21 on the inner surface of the filtering unit 17 housing, the supplied flow swirls around the filtering element 18 against the direction of its rotation, which additionally ensures the uniformity of the liquid to be cleaned on the entire outer surface 19 of the filtering element and, most importantly, effectively flushing the sediment from the surface 19 of the filtering element.

Фильтрующий элемент 18 приводится во вращение расположенным над блоком фильтрации 7 электродвигателем 14, обеспечивающим скорость вращения от 800 до 5000 оборотов в минуту и возможность регулировки скорости вращения, через механически связанный с ним приводной вал 25, входящий внутрь корпуса 17 блока фильтрации через верхнюю центрующую пластину 22. Для обеспечения герметичности блока фильтрации 7 в зоне соединения с корпусом 17 верхняя центрующая пластина 22 имеет уплотнительное кольцо, а в зоне прохождения приводного вала 25 - уплотнительные манжеты (отдельными позициями не отмечены), расположенные сверху и снизу кольцевого опорного элемента в виде блока подшипников 24, обеспечивающего плавность вращения приводного вала 25.The filter element 18 is driven into rotation by an electric motor 14 located above the filtration unit 7, which provides a rotation speed of 800 to 5000 rpm and the possibility of adjusting the rotation speed through a mechanically connected drive shaft 25, which enters into the housing 17 of the filtration unit through the upper centering plate 22 To ensure the tightness of the filtration unit 7 in the area of connection with the housing 17, the upper centering plate 22 has an O-ring, and in the area of passage of the drive shaft 25 - sealing collars (not marked with separate positions) located above and below the annular supporting element in the form of a bearing block 24 ensuring smooth rotation of the drive shaft 25.

Очищаемая жидкость или дисперсия, попавшая на фильтрующую поверхность 19 фильтрующего элемента 18 под действием избыточного давления, создаваемого в корпусе 17 блока фильтрации нагнетательным насосом 2, и дополнительного разряжения от 50 до 10 кПа, создаваемым внутри камеры 20 фильтрующего элемента 18 всасывающим насосом 12, расположенным на отводящей магистрали 10 для фильтрата, проходит через пористую/ячеистую поверхность 19 фильтрующего материала во внутреннюю камеру 20 фильтрующего элемента 18, при этом твердые частицы фильтруемой дисперсии задерживаются на внешней поверхности 19 фильтрующего элемента 18 и смываются с нее потоком очищаемой дисперсии, направленным по касательной к ней, а также отрываются и отбрасываются от нее за счет действия центробежных сил, возникающих при указанных скоростях вращения фильтрующего элемента 18. Под действием центробежных сил укрупненные частицы осадка собираются у стенок корпуса 17 блока фильтрации и вместе с потоком очищаемой дисперсии направляются в нижнюю часть блока фильтрации, откуда через выпускной канал 5 вместе с неотфильтрованной частью потока выводятся из корпуса 17 блока фильтрации 7. Движение жидкости сверху вниз происходит естественным путем за счет вывода части неотфильтрованной жидкости (порядка 15% от общего объема подаваемой жидкости) и осадка. При этом соотношение площади сечений впускных (4) и выпускного (5) патрубков должно быть в диапазоне от 10:1 до 10:2, а количество неотфильтрованной дисперсии (поток В, Фиг.2) составляет не более 10-15% объема исходной очищаемой дисперсии (поток А).The liquid or dispersion to be cleaned that has fallen on the filtering surface 19 of the filter element 18 under the action of excess pressure created in the body 17 of the filtration unit by the injection pump 2, and an additional vacuum from 50 to 10 kPa, created inside the chamber 20 of the filter element 18 by the suction pump 12 located on of the discharge line 10 for the filtrate, passes through the porous / cellular surface 19 of the filter material into the inner chamber 20 of the filter element 18, while the solid particles of the filtered dispersion are retained on the outer surface 19 of the filter element 18 and washed away from it by the stream of the dispersion being purified directed tangentially to it , and are also torn off and thrown away from it due to the action of centrifugal forces arising at the indicated speeds of rotation of the filter element 18. Under the action of centrifugal forces, the enlarged particles of sediment are collected at the walls of the housing 17 of the filtration unit and, together with the flow of the purified dispersion, I direct are drawn into the lower part of the filtration unit, from where, through the outlet channel 5, together with the unfiltered part of the flow, they are removed from the housing 17 of the filtration unit 7. The movement of the liquid from top to bottom occurs naturally due to the withdrawal of a part of the unfiltered liquid (about 15% of the total volume of the supplied liquid) and sediment ... In this case, the ratio of the cross-sectional area of the inlet (4) and outlet (5) nozzles should be in the range from 10: 1 to 10: 2, and the amount of unfiltered dispersion (stream B, Fig. 2) is no more than 10-15% of the volume of the original purified dispersion (stream A).

Фильтрат, собирающийся во внутренней камере 20 фильтрующего элемента 18 удаляется из него через выводящую трубу 26, механически закрепленную в дне цилиндрического фильтрующего элемента 18 и гидравлически связанную с блоком 8 сбора фильтрата. Выводящая фильтрат труба 26 проходит через нижнюю центрующую пластину 23, снабженную, как и верхняя центрующая пластина 22, уплотнительным кольцом, уплотнительными манжетами и кольцевым опорным элементом в виде блока подшипников 24, благодаря чему блок 8 сбора фильтрата конструкционно отделен от объема с фильтруемой дисперсией, но связан с ним гидравлически. Через отверстия в выводящей трубе 26 фильтрат поступает в блок сбора фильтрата 8, откуда через патрубок отвода фильтрата 9 попадает в магистраль 10 отвода фильтрата и, пройдя всасывающий насос 12, направляется во внешнюю емкость 13 для сбора фильтрата. В нижней части блока сбора фильтрата 8 выводящая труба 26 упирается в дисковый опорный блок подшипников 27, обеспечивающий устойчивость, центрирование и плавность вращения выводящей трубы 26.The filtrate collected in the inner chamber 20 of the filter element 18 is removed from it through the outlet pipe 26, mechanically fixed in the bottom of the cylindrical filter element 18 and hydraulically connected to the filtrate collection unit 8. The filtrate outlet pipe 26 passes through the lower centering plate 23, which, like the upper centering plate 22, is equipped with an O-ring, sealing collars and an annular support element in the form of a bearing block 24, due to which the filtrate collection unit 8 is structurally separated from the volume with the filtered dispersion, but connected to it hydraulically. Through the holes in the outlet pipe 26, the filtrate enters the filtrate collection unit 8, from where, through the filtrate outlet 9, it enters the filtrate outlet line 10 and, passing the suction pump 12, is directed to the external reservoir 13 to collect the filtrate. In the lower part of the filtrate collection unit 8, the discharge pipe 26 abuts against the disk support block of bearings 27, which ensures stability, centering and smooth rotation of the discharge pipe 26.

При увеличении скорости вращения фильтрующего элемента до указанного интервала, как оказалось, происходит в 3-5 раз более тонкая очистка, чем можно предположить, исходя из размеров пор фильтрующей поверхности.With an increase in the rotation speed of the filter element to the specified interval, as it turned out, there is 3-5 times more fine cleaning than can be assumed based on the pore size of the filter surface.

При использовании блока фильтрации в режиме неполнопоточного фильтра, как указано выше, соотношение площади сечений впускных и выпускного патрубков подбирают из интервала от 10:1 до 10:2, причем количество неотфильтрованной дисперсии не превышает 10-15% объема исходной очищаемой дисперсии (поток А).When using the filtration unit in the mode of a partial-flow filter, as indicated above, the ratio of the cross-sectional areas of the inlet and outlet nozzles is selected from the interval from 10: 1 to 10: 2, and the amount of unfiltered dispersion does not exceed 10-15% of the volume of the initial purified dispersion (stream A) ...

При использовании устройства в режиме полнопоточного фильтра выпускной патрубок полностью перекрывается и открывается периодически для залпового сброса осадка. При этом весь поток фильтруемой жидкости или дисперсии направляется через фильтрующий элемент.When using the device in full-flow filter mode, the outlet pipe is completely closed and opened periodically for salvo discharge of sediment. In this case, the entire flow of the filtered liquid or dispersion is directed through the filter element.

Когда целевым продуктом работы установки является осадок, блок фильтрации устанавливают под углом, например, 45^о к горизонтальной поверхности, на которой монтируется установка (Фиг. 4), облегчая спуск осадка вертикально вниз. Тогда как в целях отделения максимально чистого фильтрата установку располагают вертикально (Фиг. 2).When the desired product is precipitate installation work, a filtering unit mounted at an angle, e.g., ⁴⁵ ° to a horizontal surface on which the installation is mounted (FIG. 4), making it easier to precipitate vertically downward descent. Whereas, in order to separate the most pure filtrate, the installation is placed vertically (Fig. 2).

Варианты осуществления полезной модели.Embodiments of the utility model.

Ниже приведены варианты осуществления полезной модели, которые являются иллюстрирующими настоящую полезную модель, но не ограничивающими объем ее охраны.Below are the embodiments of the utility model, which are illustrative of the present utility model, but do not limit the scope of its protection.

Пример 1. Очистка бытовых сточных вод.Example 1. Treatment of domestic waste water.

Исходная дисперсия, представляющая собой сточные воды коттеджного поселка, содержащая 1800 мг/дм³ (1,8 г/л) взвешенных частиц, подавалась через входной патрубок под давлением 152 кПа внутрь корпуса блока фильтрации на вращающийся со скоростью 1500 оборотов в минуту цилиндрический фильтрующий элемент диаметром 0,15 метра и площадью фильтрующей поверхности 0,19 м². Размер фильтрующих ячеек составлял 30х30 мкм, живое сечение сетки 75%. Для улучшения работы установки внутри фильтрующего элемента дополнительно создавалось разряжение равное 70 кПа. Производительность установки по фильтрату составила 4,0 м³/час, количество взвешенных частиц в фильтрате после фильтрации не превышало 80 мг/дм³ (0,08 г/л). Таким образом, степень очистки воды составила более 95,5%.The initial dispersion, which was waste water from a cottage village, containing 1800 mg / dm ³ (1.8 g / l) of suspended particles, was fed through the inlet pipe under a pressure of 152 kPa inside the filtering unit housing to a cylindrical filter element rotating at a speed of 1500 rpm with a diameter of 0.15 meters and a filtering surface area of 0.19 m ² . The size of the filter cells was 30x30 microns, the free cross-section of the mesh was 75%. To improve the operation of the installation, a vacuum equal to 70 kPa was additionally created inside the filter element. The productivity of the unit for the filtrate was 4.0 m ³ / h, the amount of suspended particles in the filtrate after filtration did not exceed 80 mg / dm ³ (0.08 g / l). Thus, the degree of water purification was more than 95.5%.

Пример 2. Фракционирование каолиновых глин.Example 2. Fractionation of kaolin clays.

Суспензия каолиновой глины с твердыми примесями в воде с соотношением твердой фазы и воды 25:75, подавалась через входной патрубок под давлением 172 кПа внутрь корпуса блока фильтрации фильтровальной установки на вращающийся со скоростью 1500 оборотов в минуту цилиндрический фильтрующий элемент диаметром 0,15 метра и площадью фильтрующей поверхности 0,19 м². Размер ячеек фильтрующего материала (сетки из нержавеющей стали) составлял 26х26 мкм, живое сечение сетки 70%. Для улучшения работы установки внутри фильтрующего элемента дополнительно создавалось разряжение равное 50 кПа. Для снижения гидравлического сопротивления фильтра через патрубок отвода осадка отводилось около 10% исходной суспензии. В результате фильтрации из каолиновых глин были полностью удалены частицы песка и другие твердые частицы размером более 20 мкм, при этом потери целевого вещества составили не более 0,25%. Резко повысилась однородность и пластичность конечного продукта. Производительность установки по фильтрату составила 3,0 м³/час.A suspension of kaolin clay with solid impurities in water with a solid-to-water ratio of 25:75 was fed through an inlet pipe under a pressure of 172 kPa into the filtering unit filtration unit housing onto a cylindrical filter element with a diameter of 0.15 meters and an area of rotation at a speed of 1500 rpm filtering surface 0.19 m ² . The mesh size of the filtering material (stainless steel mesh) was 26x26 microns, the open section of the mesh was 70%. To improve the operation of the installation, a vacuum equal to 50 kPa was additionally created inside the filter element. To reduce the hydraulic resistance of the filter, about 10% of the initial suspension was discharged through the sludge outlet. As a result of filtration, sand particles and other solid particles larger than 20 microns were completely removed from kaolin clays, while the loss of the target substance was no more than 0.25%. The uniformity and plasticity of the final product has increased dramatically. The unit's filtrate capacity was 3.0 m ³ / hour.

Пример 3. Очистка речной воды от водорослей.Example 3. Purification of river water from algae.

Речная вода со средним значением содержания биомассы водорослей 6 кг/м³ (6 г/л), что соответствует содержанию водорослей в местах их скопления в период цветения водоема, подавалась через входной патрубок под давлением 250 кПа внутрь корпуса блока фильтрации фильтрующей установки на вращающийся со скоростью 1500 оборотов в минуту цилиндрический фильтрующий элемент диаметром 0,15 метра и площадью фильтрующей поверхности 0,19 м². Диаметр пор фильтрующего материала составлял 5 мкм, пористость фильтрующего материала 75%. Для улучшения работы установки внутри фильтрующего элемента дополнительно создавалось разряжение равное 30,4 кПа. Примерно 15% очищаемой воды с образовавшимся в результате фильтрации осадком сбрасывалось в емкость для сбора осадка. В результате фильтрации из воды было удалено практически 100% водорослей, а их содержание в фильтрате составило 1,25 г/м³ (0,00125 г/л). Производительность установки по фильтрату составила 2,5 м³/час.River water with an average content of algae biomass of 6 kg / m ³ (6 g / l), which corresponds to the content of algae in the places of their accumulation during the flowering period of the reservoir, was supplied through the inlet pipe under a pressure of 250 kPa inside the filtering unit housing to the rotating with a speed of 1500 rpm, a cylindrical filter element with a diameter of 0.15 meters and a filtering surface area of 0.19 m ² . The pore diameter of the filter material was 5 μm, the porosity of the filter material was 75%. To improve the operation of the installation, a vacuum equal to 30.4 kPa was additionally created inside the filter element. Approximately 15% of the treated water with the sediment formed as a result of filtration was discharged into a tank for collecting the sediment. As a result of filtration, almost 100% of algae were removed from the water, and their content in the filtrate was 1.25 g / m ³ (0.00125 g / l). The plant's filtrate capacity was 2.5 m ³ / hour.

Пример 4. Очистка воды бассейнов от сине-зеленых водорослей (цианопрокариотов).Example 4. Purification of pool water from blue-green algae (cyanoprokaryotes).

Вода из плавательного бассейна с содержанием биомассы сине-зеленых водорослей 8 мг/дм³(0,008 г/л) подавалась через входной патрубок под давлением 304 кПа внутрь корпуса блока фильтрации фильтрующей установки на вращающийся со скоростью 2000 оборотов в минуту цилиндрический фильтрующий элемент диаметром 0,15 метра и площадью фильтрующей поверхности 0,19 м². Диаметр пор фильтрующего материала составлял 1 мкм, пористость фильтрующего материала 60%. Для улучшения работы установки внутри фильтрующего элемента дополнительно создавалось разряжение, равное 50,66 кПа. В связи с низким содержанием сине-зеленых водорослей в воде фильтр использовался в полнопоточном режиме - сброс отфильтрованного осадка производится залпово 1 раз в час. Так как средний размер сине-зеленой водоросли составляет 3-5 мкм, после прохождения воды через фильтр сине-зеленые водоросли в фильтрате обнаружены не были. Контроль наличия водорослей в фильтрате проводился микроскопически. Производительность установки составила 2,5 м³/час.Water from a swimming pool with a biomass content of blue-green algae of 8 mg / dm ³ (0.008 g / l) was supplied through the inlet pipe at a pressure of 304 kPa inside the filter unit of the filtration unit to a cylindrical filter element with a diameter of 0, rotating at a speed of 2000 rpm, 15 meters and a filtering surface area of 0.19 m ² . The pore diameter of the filter material was 1 μm, the porosity of the filter material was 60%. To improve the operation of the installation, a vacuum of 50.66 kPa was additionally created inside the filter element. Due to the low content of blue-green algae in the water, the filter was used in full-flow mode - the filtered sediment was discharged in one burst once an hour. Since the average size of blue-green algae is 3-5 microns, after passing the water through the filter, blue-green algae were not found in the filtrate. The control of the presence of algae in the filtrate was carried out microscopically. The plant productivity was 2.5 m ³ / hour.

Пример 5. Извлечение планктона из воды водоемов.Example 5. Extraction of plankton from water reservoirs.

Речная вода со средним значением содержания биомассы водорослей 6 кг/м³ (6 г/л), что соответствует содержанию водорослей в местах их скопления в период цветения водоема, подавалась через входной патрубок под давлением 250 кПа внутрь корпуса фильтрующей установки на вращающийся со скоростью 1500 оборотов в минуту цилиндрический фильтрующий элемент диаметром 0,15 метра и площадью фильтрующей поверхности 0,19 м². Диаметр пор фильтрующего материала составлял 2 мкм, пористость фильтрующего материала 70%. Для улучшения работы установки внутри фильтрующего элемента дополнительно создавалось разряжение равное 30,4 кПа. В связи с необходимостью удаления большого количества осадка блок фильтрации располагался под углом 45^о к горизонтальной поверхности, на которой была смонтирована установка (Фиг.4), так что патрубок отвода осадка был направлен вниз. Для равномерности удаления осадка и снижения гидравлического сопротивления в установке в емкость для сбора осадка из фильтра вместе с осадком отводилось примерно 5% фильтруемой жидкости. Так как средний размер водорослей составляет от 2 до 20 мкм, в результате фильтрации из воды было удалено практически 100% водорослей, а их содержание в фильтрате составило 1,25 г/м³ (0,00125 г/л). Производительность установки составила 12 кг водорослей в час по сухому продукту.River water with an average content of algae biomass of 6 kg / m ³ (6 g / l), which corresponds to the content of algae in the places of their accumulation during the flowering period of the reservoir, was supplied through the inlet pipe under a pressure of 250 kPa inside the filter unit body to the rotating one at a speed of 1500 revolutions per minute cylindrical filter element with a diameter of 0.15 meters and a filtering surface area of 0.19 m ² . The pore diameter of the filter material was 2 μm, the porosity of the filter material was 70%. To improve the operation of the installation, a vacuum equal to 30.4 kPa was additionally created inside the filter element. Due to the necessity of a large amount of sediment removal filter unit located at an angle of ⁴⁵ ° to a horizontal surface on which was mounted unit (4) so that the sludge discharge pipe was pointing down. For uniform removal of sediment and reduction of hydraulic resistance in the installation, approximately 5% of the filtered liquid was removed from the filter together with the sediment into the tank for collecting sediment from the filter. Since the average size of algae is from 2 to 20 microns, as a result of filtration, almost 100% of algae were removed from the water, and their content in the filtrate was 1.25 g / m ³ (0.00125 g / l). The capacity of the plant was 12 kg of algae per hour in terms of dry product.

Предлагаемое техническое решение позволяет комбинировать режим неполнопоточного фильтра и полнопоточного фильтра в зависимости от поставленных задач, что даёт возможность повысить качество очищаемой жидкости и существенно расширить сферу применения подобных фильтровальных устройств.The proposed technical solution allows you to combine the mode of a partial-flow filter and a full-flow filter, depending on the tasks set, which makes it possible to improve the quality of the liquid to be purified and significantly expand the scope of application of such filtering devices.

А именно, предлагаемое решение отличают следующие преимущества:Namely, the proposed solution has the following advantages:

1. Обеспечивается оптимальное соотношение касательной и нормальной компонент скорости жидкости и взвешенных в ней частиц вдоль всей поверхности фильтрующего элемента.1. Provides an optimal ratio of the tangent and normal components of the velocity of the liquid and particles suspended in it along the entire surface of the filter element.

2. Высокая скорость вращения фильтрующего элемента (от 800 до 5000 оборотов в минуту), обеспечивающая эффективную очистку поверхности фильтрующего элемента от накапливающихся на его поверхности твердых частиц за счет совокупного действия центробежных сил и тангенциального движения фильтруемой жидкости относительно фильтрующей поверхности позволяет уменьшить непроизводительный сброс жидкости при работе фильтрующей установки в режиме неполнопоточного фильтра в 2-3 раза, и минимизировать или избежать засорения ячеек/пор фильтрующего элемента.2. High speed of rotation of the filter element (from 800 to 5000 rpm), which ensures effective cleaning of the surface of the filter element from solid particles accumulating on its surface due to the combined action of centrifugal forces and tangential movement of the filtered liquid relative to the filtering surface, allows to reduce the unproductive discharge of liquid when operation of the filtering installation in the mode of a partial-flow filter by 2-3 times, and to minimize or avoid clogging of the cells / pores of the filter element.

3. При этом скорость вращения фильтрующего элемента существенно выше (по крайней мере, в 5-33 раза) указанной в известном устройстве, что способствует повышению тонкости фильтрации, и позволяет использовать фильтрующие элементы с большим размером поры/ячейки, что в свою очередь способствует повышению эффективности и производительности устройства. Возможность использования фильтрующих материалов с размером пор/ячеек от 100 до 0,2 мкм существенно расширяет сферу применения устройства.3. At the same time, the rotation speed of the filter element is significantly higher (at least 5-33 times) indicated in the known device, which contributes to an increase in the filtration fineness, and allows the use of filter elements with a large pore / cell size, which in turn contributes to an increase the efficiency and performance of the device. The possibility of using filter materials with a pore / mesh size from 100 to 0.2 microns significantly expands the scope of the device.

4. Фильтруемая среда подается на поверхность фильтрующего элемента под регулируемым давлением от 120 до 1013 кПа. Подача очищаемой дисперсии под давлением в корпус блока фильтрации с одновременным обеспечением разряжения (от 50 до 10 кПа) во внутренней камере фильтрующего элемента обеспечивает стабильную работу устройства при изменении состава фильтруемой жидкости. Кроме того, такая конструкция позволяет регулировать необходимый перепад давлений между внешней поверхностью фильтрующего элемента и его внутренней камерой, что повышает эксплуатационный характеристики устройства и позволяет очищать жидкости с высоким (до 15%) содержанием твердых частиц.4. The medium to be filtered is supplied to the surface of the filtering element under an adjustable pressure from 120 to 1013 kPa. The supply of the dispersion to be purified under pressure into the filtering unit housing with simultaneous provision of a vacuum (from 50 to 10 kPa) in the inner chamber of the filtering element ensures stable operation of the device when the composition of the filtered liquid changes. In addition, this design allows you to regulate the required pressure difference between the outer surface of the filter element and its inner chamber, which improves the performance of the device and allows you to purify liquids with a high (up to 15%) content of solid particles.

Сочетание высокой скорости вращения фильтрующего элемента, избыточного давления фильтруемой дисперсии, создаваемого на поверхности фильтрующего элемента, и обеспечение незначительного разряжения во внутреннем объеме фильтрующего элемента позволяют использовать предлагаемые устройства для фильтрования дисперсий с повышенной вязкостью жидкой фазы.The combination of the high rotation speed of the filter element, the excess pressure of the filtered dispersion created on the surface of the filter element, and the provision of insignificant vacuum in the internal volume of the filter element make it possible to use the proposed devices for filtering dispersions with an increased viscosity of the liquid phase.

5. Подача фильтруемой жидкости, по крайней мере, через одно узкое вертикальное отверстие в корпусе фильтра, позволяет достичь более точно направленного попадания потока очищаемой дисперсии по касательной к поверхности фильтрующего элемента, что также способствует эффективному смыванию накапливающегося осадка и обеспечивает высокую самоочищаемость фильтрующего элемента. Высокая самоочищаемость фильтрующего элемента также значительно увеличивает интервалы безостановочной работы устройства и существенно снижает потери, возникающие при сливе фильтровальной установки для проведения обратной промывки или замены фильтрующего элемента.5. The supply of the filtered liquid through at least one narrow vertical opening in the filter housing allows to achieve a more precisely directed flow of the dispersion to be purified tangentially to the surface of the filter element, which also contributes to effective flushing of the accumulated sediment and ensures high self-cleaning of the filter element. The high self-cleaning capacity of the filter element also significantly increases the intervals of non-stop operation of the device and significantly reduces the losses that occur when draining the filter unit for backwashing or replacing the filter element.

6. Выполненные для повышения эффективности очистки фильтрующего элемента потоком жидкости на внутренней поверхности корпуса фильтра спиральные углубления создают направленное движение фильтруемой жидкости вокруг фильтрующего элемента сверху вниз навстречу направлению вращения фильтрующего элемента, что обеспечивает равномерное поступление фильтруемой среды ко всей поверхности фильтрующего элемента и эффективное смывание осадка с нее.6. Helical recesses made to increase the efficiency of cleaning the filter element by a liquid flow on the inner surface of the filter housing create a directed movement of the filtered liquid around the filter element from top to bottom towards the direction of rotation of the filter element, which ensures uniform flow of the filtered medium to the entire surface of the filter element and effective flushing of sediment from her.

7. Для повышения эффективности работы установки отбор очищенной жидкости (фильтрата) осуществляется из нижней части фильтрующего элемента (в известном устройстве фильтрат движется снизу-вверх), что позволяет упростить конструкцию блока фильтрации (удаляется сквозная фильтровальная труба) и снизить напор очищаемой жидкости, необходимый для движения фильтрата снизу-вверх. Для улучшения отвода больших количеств осадка, собирающихся в нижней части емкости фильтра при очистке сильно загрязненных жидкостей и при использовании устройства для концентрирования твердой фазы, предусмотрено размещение блока фильтрации под углом, например, 45^о к горизонтальной поверхности.7. To improve the efficiency of the installation, the selection of the purified liquid (filtrate) is carried out from the bottom of the filter element (in the known device, the filtrate moves from bottom to top), which makes it possible to simplify the design of the filtration unit (the through filter tube is removed) and to reduce the pressure of the purified liquid required movement of the filtrate from bottom to top. To improve the removal of large amounts of sludge collected in the lower part of the filter tank for heavily contaminated liquids and by using a device for concentrating solids accommodate infiltration block at an angle, e.g., ⁴⁵ ° to the horizontal surface.

8. При использовании устройства в режиме неполнопоточного фильтра оптимальное соотношение площади сечений впускных и выпускного патрубков и оптимальное соотношение количества неотфильтрованной дисперсии с объемом исходной очищаемой дисперсии обеспечивает существенное повышение производительности установки, снижение гидродинамического сопротивления и повышение тонкости фильтрации. Благодаря возможности использования устройства в неполнопоточном режиме и высокой самоочищаемости фильтрующего элемента обеспечивается эффективное фильтрование дисперсий с пластичными и/или липкими частицами твердой фазы.8. When using the device in the mode of a partial-flow filter, the optimal ratio of the cross-sectional area of the inlet and outlet nozzles and the optimal ratio of the amount of unfiltered dispersion to the volume of the initial purified dispersion provides a significant increase in the productivity of the installation, a decrease in hydrodynamic resistance and an increase in the filtration fineness. Owing to the possibility of using the device in partial flow mode and high self-cleaning of the filter element, effective filtration of dispersions with plastic and / or sticky particles of the solid phase is ensured.

При использовании устройства в режиме полнопоточного фильтра практически весь поток фильтруемой жидкости направляется через фильтрующий элемент, что позволяет максимально полно извлекать фильтрат.When the device is used in full-flow filter mode, almost the entire flow of the filtered liquid is directed through the filter element, which makes it possible to extract the filtrate as completely as possible.

9. В связи с высокой самоочищаемостью фильтрующего элемента в конструкции нет необходимости использовать ультразвуковые излучатели, специальные очищающие устройства.9. Due to the high self-cleaning capacity of the filter element, there is no need to use ultrasonic emitters or special cleaning devices in the structure.

10. В отличие от известных устройств предлагаемая конструкция обеспечивает реальную обратную промывку пор/ячеек фильтрующего материала от попавших в них твердых частиц потоком жидкости, направленным из внутренней камеры фильтрующего элемента в зазор между корпусом блока фильтрации и внешней фильтрующей поверхностью фильтрующего элемента.10. In contrast to the known devices, the proposed design provides a real backwashing of the pores / cells of the filtering material from the solid particles that have entered them by a liquid flow directed from the inner chamber of the filtering element into the gap between the body of the filtration unit and the outer filtering surface of the filtering element.

При возникновении необходимости очистки фильтрующего элемента она осуществляется его обратной промывкой путем подачи под давлением внутрь фильтрующего элемента промывной жидкости или фильтрата, что обеспечивает полную регенерацию фильтрующего элемента, в отличие от внешней промывки.If it becomes necessary to clean the filtering element, it is carried out by backwashing it by supplying a washing liquid or filtrate under pressure inside the filtering element, which ensures complete regeneration of the filtering element, in contrast to external washing.

Промышленная применимость.Industrial applicability.

Предлагаемое техническое решение может найти применение как в области сельского хозяйства, так и в других промышленных областях, где только есть необходимость в отделении неоднородных дисперсных включений.The proposed technical solution can find application both in the field of agriculture and in other industrial areas, where only there is a need for the separation of heterogeneous dispersed inclusions.

Главным образом, подобные устройства могут быть использованы для очистки воды из природных источников - рек, озер, артезианских скважин, сточных и технологических вод, масел и других жидкостей; а также шламовых отложений и других материалов, содержащих дисперсные примеси, для удаления механических загрязнений из рабочих жидкостей, для обработки коммунальных сточных вод, воды плавательных бассейнов, а также в непрерывных технологиях осушения и промывки в химической, горной, металлургической и пищевой отраслях промышленности.Mainly, such devices can be used to purify water from natural sources - rivers, lakes, artesian wells, waste and process waters, oils and other liquids; as well as sludge deposits and other materials containing dispersed impurities, for removing mechanical impurities from working fluids, for the treatment of municipal wastewater, swimming pool water, as well as in continuous drainage and washing technologies in the chemical, mining, metallurgical and food industries.

Полезная модель может быть использована для гомогенизации (выравнивания по размеру частиц) компонентного состава суспензий (через фильтрующий элемент проходят только частицы менее заданного значения), например, коалиновых глин, красок и т.п., и концентрирования (удаления из фильтруемой системы излишней жидкости, например, водорослей, других органических остатков и проч.) для дальнейшего получения биотоплива и т.п.The utility model can be used for homogenization (equalization by the particle size) of the component composition of suspensions (only particles of less than a specified value pass through the filter element), for example, koaline clays, paints, etc., and concentration (removal of excess liquid from the filtered system, for example, algae, other organic residues, etc.) for further biofuel production, etc.

Отдельно следует оговорить очистку воды от водорослей (это направление актуально для водозаборов промышленных предприятий и электростанций, при водоснабжении населенных пунктов), включая очистку воды бассейнов, и водоподготовку из различных источников воды в случае катастроф (землетрясения, наводнения и т.п.), при которых происходит нарушение/разрушение систем центрального водоснабжения.Separately, it is necessary to stipulate the purification of water from algae (this direction is relevant for water intakes of industrial enterprises and power plants, for water supply of settlements), including purification of pool water, and water treatment from various water sources in case of disasters (earthquakes, floods, etc.), when which is a violation / destruction of central water supply systems.

Список позиций элементов установки и предлагаемого устройства для разделения дисперсий путем фильтрования (блока фильтрации):List of positions of the installation elements and the proposed device for separating dispersions by filtration (filtration unit):

1 - емкость для очищаемой дисперсии;1 - container for the cleaned dispersion;

2 - нагнетательный насос;2 - injection pump;

3 - подводящая магистраль для очищаемой дисперсии;3 - supply line for the purified dispersion;

4 - патрубок ввода с регулятором давления;4 - inlet pipe with pressure regulator;

5 - выпускной канал с регулируемым дросселем;5 - an outlet channel with an adjustable throttle;

6 - отводящая магистраль для удаления осадка и неотфильтрованной части потока;6 - outlet line for removing sediment and unfiltered part of the flow;

7 - устройство для разделения дисперсий фильтрованием (блок фильтрации);7 - device for separating dispersions by filtration (filtration unit);

8 - блок сбора фильтрата;8 - filtrate collection unit;

9 - патрубок отвода фильтрата;9 - branch pipe for removal of the filtrate;

10 - отводящая магистраль для фильтрата;10 - discharge line for filtrate;

11 - емкость для сбора осадка и неотфильтрованной части потока;11 - tank for collecting sediment and unfiltered part of the stream;

12 - всасывающий насос;12 - suction pump;

13 - емкость для сбора фильтрата;13 - container for collecting the filtrate;

14 - электродвигатель;14 - electric motor;

15 - байпас;15 - bypass;

16 - емкость для жидкости, используемой для обратной промывки фильтрующего элемента;16 - container for liquid used for backwashing the filter element;

17 - корпус устройства фильтрования (блока фильтрации);17 - body of the filtering device (filtering unit);

18 - фильтрующий элемент;18 - filter element;

19 - фильтрующая поверхность фильтрующего элемента;19 - filtering surface of the filtering element;

20 - внутренняя камера фильтрующего элемента;20 - inner chamber of the filtering element;

21 - спиральные углубления на внутренней поверхности корпуса устройства;21 - spiral grooves on the inner surface of the device body;

22 - верхняя центрующая пластина;22 - top centering plate;

23 - нижняя центрующая пластина;23 - lower centering plate;

24 - кольцевой опорный элемент центрующей пластины - блок подшипников;24 - annular support element of the centering plate - bearing block;

25 - приводной вал;25 - drive shaft;

26 - выводящая фильтрат труба;26 - filtrate outlet pipe;

27 - дисковой опорный элемент в виде блока подшипников;27 - disk support element in the form of a bearing block;

28 - щелевидное сопло патрубка ввода.28 - slotted nozzle of the inlet pipe.

Claims

1. A device for separating dispersions by filtration, comprising a cylindrical body, inside which a cylindrical rotating filter element with a perforated filtering surface and equipped with a pipe with holes for removing the filtrate from the inner chamber of the filter element is coaxially mounted on the drive shaft of the electric motor; where the body in its upper part through a branch pipe is connected to the supply line for the purified dispersion, and in the lower part it is connected to the outlet line to remove sediment and unfiltered part of the stream,

characterized in that

the upper base of the cylindrical body is made in the form of an upper centering plate, in the center of which a drive shaft is installed through the upper annular support element, on which a rotating filter element is directly fixed with the possibility of adjusting the speed of its rotation;

additionally equipped with a conical filtrate collection unit, separated from the cylindrical body by a lower centering plate;

at the bottom of the rotating filter element, a filtrate discharge pipe is installed, supported by a lower annular support element installed in the center of the lower centering plate, and the opposite end of said filtrate discharge pipe abuts against a disk support element at the bottom of the filtrate collection unit;

holes in the outlet pipe are made only within the filtrate collection unit;

the branch pipe for inlet of the dispersion to be cleaned is connected to the injection pump with the possibility of increasing the pressure;

the filtrate outlet is connected to the suction pump with the possibility of lowering the pressure.

2. A device for separating dispersions by filtration according to claim 1, characterized in that the filtering surface of the filter element is made of a porous or cellular material with a pore / mesh size from 0.2 µm to 100 µm.

3. A device for separating dispersions by filtration according to any one of paragraphs. 1-2, characterized in that the upper and lower annular support elements (24), as well as the disk support element are made in the form of a bearing block with the ability to maintain rotation at a speed of up to 5000 rpm.

4. A device for separating dispersions by filtration according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the inner surface of the cylindrical body is made with spiral recesses, and the inlet pipe is made in the form of a vertical slotted nozzle, and up to 6 slotted nozzles can be symmetrically located on the filtering device body.

5. A device for separating dispersions by filtration according to claim 4, characterized in that the depth of the spiral recesses does not exceed 0.25% of the radius of the filter element, and the height of the slotted nozzle of the inlet pipe is up to 10% of the height of the filter element.

6. Device for separating dispersions by filtration according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that it is configured for filtration in both partial-flow and full-flow modes, and with the possibility of supplying the dispersion to be cleaned at a pressure of 120-1013 kPa through one or more slot nozzles to a rotating one with the ability to adjust the speed in the range of 800- 5000 rpm filtering element at a pressure of 120-1013 kPa tangentially to its filtering surface, where the spiral recesses of the housing are configured for the supplied flow with additional twisting of the supplied flow around the filtering element against the direction of its rotation, when moving from top to bottom together with the unfiltered part of the flow ; in this case, an increased pressure is created in the gap between the housing and the filtering element, and a vacuum is created in the chamber of the filtering element and the filtrate collection unit.

7. Device for separating dispersions by filtration according to any one of paragraphs. 1-6, characterized in that the ratio of the cross-sectional area of the inlet branch pipe and the outlet channel branch pipe is selected from the interval 10: 1-2, when the device is operating in partial-flow filtration mode, and the amount of unfiltered part of the stream does not exceed 10-15% of the volume of the original purified dispersion.

8. Device for separating dispersions by filtration according to any one of paragraphs. 1-6 or 7, characterized in that the outlet of the outlet channel is made overlapped when the device is operating in full-flow filtration mode, and periodically opened for salvo discharge of sediment; the entire stream of the dispersion being purified is directed through the filter element.

9. Device for separating dispersions by filtration according to any one of paragraphs. 6-8, characterized in that the filtering device is installed vertically, if the target product is the most pure filtrate, and the unfiltered part of the stream is returned to repeat the cycle, while the device is installed at an angle, for example, 45 ° if the target product is sediment.