Патент на изобретение №2288022

(54) ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области фильтрования, в частности к патронным фильтрам для очистки жидкости от механических примесей. Изобретение может использоваться в системах производственного и бытового водоснабжения, в пищевой и химической промышленности. Технический результат – повышение производительности очистки и удобства в эксплуатации за счет автоматического удаления частиц загрязнителя с поверхности фильтрующего элемента. Фильтрующий элемент содержит цилиндрический перфорированный каркас 1 и закрепленный на нем фильтрующий проволочный чехол 2. Внутри цилиндрического перфорированного каркаса соосно установлена оболочка 3, выполненная с возможностью создания воздушной пробки 7 над слоем фильтрата 8 за счет отверстия 4, расположенного у торца 5, противолежащего посадочному месту 6 фильтрующего элемента. 2 ил.

Изобретение относится к области фильтрования, а именно к патронным фильтрам, предназначенным для очистки жидкости от механических примесей, и может быть использовано в системах производственного и бытового водоснабжения, в пищевой и химической технологии.

Известен фильтрующий элемент, выполненный в виде полого пористого цилиндра (а.с. №611642 СССР, МПК B 01 D 27/08; заявл. 21.01.76; опубл. 25.06.78, бюлл. №23; автор Косых В.Н., аналог), в стенах которого по образующей выполнены пазы, причем фильтрующий элемент снабжен ребрами преимущественно треугольной формы, размещенными в пазах.

В предложенной конструкции при получении осадка заданной толщины последний удаляется с поверхности фильтрующего элемента обратным током фильтрата или отдувкой воздухом. Для организации обратного тока необходим корпус фильтра специальной конструкции, либо требуется разборка фильтровального аппарата с целью отдувки фильтрующего элемента воздухом, что снижает производительность очистки.

Известен фильтрующий элемент, содержащий цилиндрический каркас и закрепленный на нем фильтрующий чехол (а.с. №886938 СССР, МПК В 01 D 27/08; заявл. 14.01.80; опубл. 07.12.81, бюлл. №45; авторы Горохов Г.В., Троицкий И.И.; прототип), причем карас выполнен из двух частей, одна из которых неподвижна, а другая установлена с возможностью вертикального перемещения и поворота вокруг оси, а чехол выполнен из проволоки или волокна косого плетения. Данная конструкция фильтрующего элемента позволяет изменять величину зазоров между волокнами фильтрующего чехла в зависимости от режима его работы (фильтрации или промывки). При этом для очередной промывки фильтрующего элемента необходима подача промывной жидкости в обратном направлении с последующей раздвижкой каркаса, что вызывает неудобства при эксплуатации фильтра и снижает производительность очистки.

Технический результат: повышение производительности очистки и удобства в эксплуатации за счет автоматического удаления частиц загрязнителя с поверхности фильтрующего элемента.

Технический результат достигается за счет того, что в известном фильтрующем элементе, содержащем цилиндрический перфорированный каркас и закрепленный на нем фильтрующий проволочный чехол, внутри цилиндрического перфорированного каркаса соосно установлена оболочка, выполненная с возможностью создания воздушной пробки над слоем фильтрата за счет отверстия, расположенного у торца, противолежащего посадочному месту фильтрующего элемента.

Соосная установка внутри цилиндрического перфорированного каркаса оболочки с отверстием, выполненным у торца, обеспечивает постоянное наличие над поверхностью фильтрата, прошедшего внутрь фильтрующего элемента, воздушной пробки, созданной единовременно в начале эксплуатации фильтрующего элемента.

Благодаря отверстию на боковой поверхности оболочки, выполненному у торца, противолежащего посадочному месту фильтрующего элемента, присутствие воздушной пробки обеспечивается при любой пространственной ориентации фильтрующего элемента. Так, в случае вертикального расположения трубопровода воздушная пробка сосредотачивается внутри оболочки, в верхней ее части. В процессе работы фильтрующего элемента давление воздушной пробки постоянно воздействует на фильтрат. В режиме очистки жидкости неочищенная жидкость проходит через фильтрующий элемент, очищается при этом и частично поступает в оболочку. Воздушная пробка под давлением жидкости в оболочке при этом сжимается. При каждом использовании потребителем воды в технических целях давление вокруг фильтрующего элемента падает, и воздушная пробка продавливает за счет перепада давления фильтрат через фильтрующий элемент в направлении, противоположном режиму очистки жидкости, и происходит автоматическая очистка фильтрующего элемента.

Воздушная пробка над фильтратом будет сохраняться в случае горизонтального расположения трубопровода (при установке оболочки внутри цилиндрического перфорированного каркаса отверстием вниз). В данном случае воздушная пробка сосредоточена в верхнем цилиндрическом сегменте оболочки, противолежащем отверстию, а все действия с воздушной пробкой будут аналогичными описанным выше.

Таким образом, воздушная пробка будет находится в оболочке при любом пространственном расположении трубопровода и обеспечивать автоматическую очистку фильтрующего элемента обратным потоком жидкости. Тем самым повышается производительность очистки и удобство в эксплуатации, отпадает необходимость в использовании корпусов специальной конструкции для установки фильтрующего элемента.

На фиг.1 изображен фильтрующий элемент, продольный разрез при вертикальном расположении трубопровода; на фиг.2 – то же, но при горизонтальном расположении трубопровода.

Фильтрующий элемент содержит цилиндрический перфорированный каркас 1 и закрепленный на нем фильтрующий проволочный чехол 2, причем внутри цилиндрического перфорированного каркаса 1 соосно установлена оболочка 3 с отверстием 4, выполненным у торца 5, противолежащего посадочному месту 6 фильтрующего элемента. Внутри оболочки 3 постоянно находится воздушная пробка 7, сжимаемая фильтратом 8.

Пример конкретного применения.

При вертикальном расположении трубопровода (на чертеже не показан) (фиг.1) в начале эксплуатации фильтра (на чертеже не показан) в него устанавливают через посадочное место 6 с наружным диаметром 65 мм фильтрующий элемент, содержащий цилиндрический перфорированный каркас 1 из литого полипропилена и закрепленный на нем фильтрующий проволочный чехол 2 из нержавеющей сетки (сталь 12Х18Н10Т) с размером ячейки 40 мкм. Внутри цилиндрического перфорированного каркаса 1 соосно выполнена цилиндрическая полипропиленовая оболочка 3 с наружным диаметром 50 мм. После подачи в корпус фильтра (на чертеже не показан) воды из магистрали под давлением 0,3 МПа, вода проходит через фильтрующий проволочный чехол 2, очищается от механических примесей. Фильтрат 8 поступает внутрь цилиндрического перфорированного каркаса 1 и оболочку 3 через отверстие 4, выполненное у торца 5, противолежащего посадочному месту 6 фильтрующего элемента. При этом фильтрат 8 сжимает воздушную пробку 7, находящуюся в части оболочки 3, прилежащей к посадочному месту 6. При необходимости использования воды для технических целей давление жидкости, действующее на наружную поверхность фильтрующего элемента, сбрасывают. При этом давление воздушной пробки 7 продавливает фильтрат 8 в направлении, противоположном режиму очистки воды. Частицы загрязнителя смываются с поверхности фильтрующего проволочного чехла 2 и уносятся потоком очищаемой воды. Таким образом, при каждом использовании воды для технических нужд происходит автоматическая очистка фильтрующего проволочного чехла 2 обратным потоком жидкости, создаваемым перепадом давления. Воздушная пробка 7 при этом остается постоянно над поверхностью фильтрата 8.

При горизонтальном расположении трубопровода (на чертеже не показан) (фиг.2) все монтажные операции будут аналогичны описанным выше за исключением того, что перфорированный каркас 1 с оболочкой 3 ориентируют в фильтре (на чертеже не показан) таким образом, чтобы отверстие 4 «смотрело» вниз. При этом воздушная пробка 7, остающаяся постоянно над поверхностью фильтрата 8, будет сосредоточена в верхнем цилиндрическом сегменте оболочки 3, противолежащем отверстию 4.

При необходимости использования воды для технических целей давление жидкости, действующее на наружную поверхность фильтрующего элемента, сбрасывают. При этом давление воздушной пробки 7 продавливает фильтрат 8 в направлении, противоположном режиму очистки воды. Частицы загрязнителя смываются с поверхности фильтрующего проволочного чехла 2 и уносятся потоком очищаемой воды.

Тем самым повышается производительность очистки в 1,5-2 раза и удобство в эксплуатации за счет автоматического удаления частиц загрязнителя с поверхности фильтрующего элемента.

Формула изобретения

Фильтрующий элемент, содержащий цилиндрический перфорированный каркас и закрепленный на нем фильтрующий проволочный чехол, отличающийся тем, что внутри цилиндрического перфорированного каркаса соосно установлена оболочка, выполненная с возможностью создания воздушной пробки над слоем фильтрата за счет отверстия, расположенного у торца, противолежащего посадочному месту фильтрующего элемента.

РИСУНКИ