Патент на изобретение №2292937

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ ЖИДКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ ЖИДКОСТИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам для фильтрации жидкостей и способам их изготовления. Изобретение может быть использовано в химической промышленности, медицине, приборостроении, при фильтрации пищевых продуктов, продукции фармакологии. Техническим результатом изобретения является достижение тонкости фильтрации порядка 1.0 мкм, увеличение ресурса работы фильтрующего элемента, повышение эффективности промывки фильтра, предотвращения образования накипных отложений. Способ изготовления устройства для фильтрации жидкостей включает изготовление фильтрующего элемента путем рядовой навивки проволоки на перфорированный каркас с образованием проницаемой поверхности. Предварительно на поверхность проволоки высаживают коррозионно-износостойкое покрытие на основе нанокомпозиции порошков карбонитрида титана. Во входном патрубке устанавливают омагничиватель и завихритель, выполненный в виде винтовой кавитационной насадки. Устройство фильтрации жидкости содержит разъемный корпус с входным и выходным патрубками и установленный в нем фильтрующий элемент. Во входном патрубке перед фильтрующим элементом дополнительно установлены омагничиватель и завихритель. Фильтрующий элемент образован путем рядовой навивки проволоки на перфорированный каркас, на поверхность проволоки нанесено покрытие на основе нанокомпозиции порошков карбонитрида титана. Устройство дополнительно снабжено входным и выходным манометрами, краном обратной промывки и краном для слива фильтрационных осадков. 2 н., 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Предлагаемая группа изобретений относится к способам изготовления фильтрующих устройств, применяемых для очистки жидких сред, и может быть использовано в химической промышленности, автоматике, электронике, электротехнике, медицине, приборостроении, при фильтрации пищевых продуктов, продукции фармакологии.

Известен способ изготовления фильтрующего элемента, включающий навивку проволоки на основу с образованием винтовой и щелевой поверхности. При этом витки проволоки расположены на поверхности каждого последующего витка и смещены относительно витков, расположенных на поверхности предшествующих витков проволоки (RU 2006257 C1, B 01 D 39/12, 30.01.1994).

Известен фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, входным и выходным кранами и установленный в нем фильтрующий элемент патронного типа. Фильтрующая поверхность образована за счет навивки нержавеющей проволоки с зазорами между ее витками (RU 2229795 С2, B 01 D 27/06, 10.06.2004).

Однако известные фильтры и способы их изготовления не достаточно универсальны как в области их использования, так и в простоте изготовления и обслуживания.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является достижение тонкости фильтрации порядка 1,0 мкм, увеличение ресурса работы фильтрующего элемента, повышение эффективности промывки фильтрующего элемента, предотвращение образования накипных отложений на стенках элемента фильтра и универсальность его использования для фильтрации различных сред.

Для достижения технического результата предлагается способ изготовления устройства для фильтрации жидкости, включающий изготовление фильтрующего элемента путем рядовой навивки проволоки на перфорированный каркас с образованием проницаемой поверхности, причем предварительно на поверхность проволоки высаживают покрытие на основе нанокомпозиции порошков карбонитрида титана (КНТ), а во входном патрубке устанавливают омагничиватель для воздействия постоянного магнитного поля на фильтруемую среду перед подачей ее на фильтрующий элемент, а также во входном патрубке устанавливают завихритель, выполненный в виде винтовой кавитационной насадки. В частном случае, для угнетения патогенных микроорганизмов используют проволоку из серебра и сплавов благородных металлов.

Предлагается устройство для фильтрации жидкости, содержащее разъемный корпус с входным и выходным патрубками и установленный в нем фильтрующий элемент, образованный путем рядовой навивки проволоки на перфорированный каркас, причем на поверхность проволоки нанесено покрытие на основе нанокомпозиции порошков карбонитрида титана (КНТ), во входном патрубке перед фильтрующим элементом дополнительно установлены омагничиватель и завихритель, выполненный в виде винтовой кавитационной насадки, устройство дополнительно снабжено входным и выходным манометрами, краном обратной промывки и краном для слива фильтрационных осадков.

Предлагаемый способ изготовления устройства для фильтрации жидкости осуществляют следующим образом.

Перед финишным волочением проводят очистку поверхности проволоки путем пропускание ее через войлочные пластины. Осуществляют подготовку эмульсии, необходимой для снижения трения проволоки о поверхность волоки (волока – калиброванное отверстие, через которое протягивают проволоку с заданным коэффициентом вытяжки). Для этого в исходную эмульсию вводят нанокомпозицию порошков карбонитрида титана (КНТ) из расчета 5,0 % по массе и тщательно перемешивают до полной гомогенизации. На финишном этапе волочения проволоки в зону очага деформации подают эмульсию с КНТ. В результате деформационно-температурного воздействия на поверхности проволоки происходит высаживание нанокомпозиции порошков КНТ, что приводит к образованию прочного коррозионно-износостойкого покрытия. Нанесение коррозионноизносостойкого покрытия на проволоку позволяет повысить эксплуатационный срок работы фильтрующего элемента как минимум в 3 раза, достигнуть тонкости фильтрации на уровне 1,0 мкм, а также улучшить процесс промывки фильтрующего элемента.

Для предотвращения образования накипи на элементах фильтра во входном патрубке устанавливают омагничиватель для воздействия постоянным магнитным полем на фильтруемую среду непосредственно перед ее подачей на фильтрующий элемент. Кроме того, во входном патрубке фильтра устанавливают завихритель, выполненный в виде винтовой кавитационной насадки, для закручивания струи фильтруемой жидкости, поступающей в фильтр, тем самым интенсифицируя процесс промывки фильтрующего элемента.

В частном случае для угнетения патогенных микроорганизмов используют проволоку из серебра и сплавов благородных металлов.

На фиг.1 показано сечение единичного порового канала фильтрующего элемента, где R – радиус наматываемой проволоки, L – величина шага наматываемой проволоки.

На фиг.2 показано устройство для фильтрации жидкости. Предложенное устройство содержит омагничиватель 1, корпус 2, разделенный на верхнюю 2а и нижнюю 2б части, фильтрующий элемент 3, входной патрубок 4, завихритель 5, выходной патрубок 6, входной манометр 7, выходной манометр 8, трубопровод 9, кран обратной промывки 10, кран слива фильтрационных осадков 11, входной кран 12, выходной кран 13, соединительные болты 15

Заявляемое устройство работает следующим образом.

Очищаемая жидкость поступает через омагничиватель 1, входной кран 12, завихритель 5 по входному патрубку 4 в корпус 2. Жидкость проходит через поровые каналы во внутреннюю полость 14 фильтрующего элемента 3, очищается и выходит через выходной патрубок 6 в систему трубопроводов для 3 использования потребителями.

Во время работы устройства по мере засорения фильтрующего элемента 3 растет перепад давления на фильтре 2, которое контролируется на входном 7 и выходном 8 манометрах.

Если в процессе очистки фильтрующего элемента обратной промывкой не удается восстановить разность в показаниях манометров – 7 и 8 менее чем 0,5 бар, то фильтр подлежит разборке и замене или ручной очистке фильтрующего элемента.

Разборку и чистку фильтра производят в следующем порядке:

– откручивают соединительные болты 15;

– отсоединяют нижнюю часть корпуса фильтра 2б;

– откручивают фильтрующий элемент 3 от верхней части корпуса 2а;

– чистку фильтрующего элемента 3 проводят с помощью неметаллической щетки с применением моющих средств. Сборку элементов фильтра осуществляют в обратном порядке.

Пример. При изготовления фильтра для фильтрации светлых нефтепродуктов производительностью до 40 м³/час с тонкостью фильтрации порядка 1,0 мкм для получения коррозионно-износостойкого покрытия на поверхности микропроволоки диаметром 30,0 мкм в исходную смазку, используемую в процессе волочения, вводят нанокомпозицию порошков карбонитрида титана (КНТ) из расчета 5,0 процентов по массе и тщательно перемешивают до полной гомогенизации. На финишном этапе волочения микропроволоки в зону очага деформации подают смазку с КНТ. Затем производят рядовую навивку полученной микропроволоки на перфорированный каркас диаметром 120,0 мм и длиной 400,0 мм. В результате получен фильтрующий элемент с выше указанными характеристиками. Затем фильтрующий элемент с помощью резьбового соединения присоединяют к корпусу фильтра. Омагничиватель и завихритель, выполненный в виде винтовой кавитационной насадки, устанавливают непосредственно во входном патрубке фильтра.

Технический результат предложенной группы изобретений заключается в следующем:

– достигнута тонкость фильтрации очищаемых сред порядка 1,0 мкм,

– срок службы фильтрующего элемента увеличен не менее, чем в 3 раза,

– при фильтрации очищаемых жидкостей, имеющих температуру от 70°С до 90°С, не происходит образования накипных отложений на элементах фильтра и трубопроводе;

предложенное устройство может применяться для фильтрации:

– холодной и горячей воды как для промышленности, так и для индивидуального использования,

– нефтепродуктов: бензин автомобильный, авиационный керосин, дизельное топливо, технические масла,

– пищевых продуктов: молоко, растительные масла, пиво, спирт, спиртосодержащая продукция,

– продукции фармакологии: физиологические растворы, компоненты крови,

– радиоактивных водных растворов.

Формула изобретения

1. Способ изготовления устройства для фильтрации жидкости, включающий изготовление фильтрующего элемента путем рядовой навивки проволоки на перфорированный каркас с образованием проницаемой поверхности, отличающийся тем, что предварительно на поверхность проволоки высаживают покрытие на основе нанокомпозиции порошков карбонитрида титана, во входном патрубке устанавливают омагничиватель для воздействия постоянного магнитного поля на фильтруемую среду перед подачей ее на фильтрующий элемент, и завихритель, выполненный в виде винтовой кавитационной насадки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют проволоку из серебра и сплавов благородных металлов.

3. Устройство для фильтрации жидкости, содержащее разъемный корпус с входным и выходным патрубками и установленный в нем фильтрующий элемент, образованный путем рядовой навивки проволоки на перфорированный каркас, отличающееся тем, что на поверхность проволоки нанесено покрытие на основе нанокомпозиции порошков карбонитрида титана, во входном патрубке перед фильтрующим элементом установлен омагничиватель и завихритель, выполненный в виде винтовой кавитационной насадки, и оно дополнительно снабжено входным и выходным манометрами, краном обратной промывки и краном для слива фильтрационных осадков.

РИСУНКИ